ciliados planctônicos e epibentônicos do rio das velhas e tributários

Transcrição

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
CILIADOS PLANCTÔNICOS E EPIBENTÔNICOS DO RIO DAS
VELHAS E TRIBUTÁRIOS, MG: ECOLOGIA E USO POTENCIAL
PARA BIOINDICAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS
HENRIQUE SÁVIO SANTOS DE MENDONÇA
Dissertação apresentada ao Instituto de
Ciências Exatas e Biológicas da
Universidade Federal de Ouro Preto
como parte dos requisitos para obtenção
do título de mestre em ciências biológicas
(área de concentração em biologia
aquática)
UFOP
- janeiro 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Orientadora: Prof. Dra. Eneida Maria Eskinazi-Sant‟Anna
(Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente/UFOP)
Co orientador: Prof. Dr. Alfredo Hannemann Wieloch
(Departamento de Zoologia/UFMG)
UFOP
- janeiro 2012
Prof. Dra. Eneida Maria Eskinazi Sant‟Anna (Orientadora)
Universidade Federal de Ouro Preto
Temos que pensar em alguém da UFOP
Universidade Federal de Minas Gerais
Prof. Dr. Luiz Felipe Machado Velho
Universidade Estadual de Maringá
Ouro Preto
Janeiro de 2011
Entre mim e o que em mim
É o quem eu me suponho
Corre um rio sem fim.
Passou por outras margens,
Diversas mais além,
Naquelas várias viagens
Que todo o rio tem.
Chegou onde hoje habito
A casa que hoje sou.
Passa, se eu me medito;
Se desperto, passou.
E quem me sinto e morre
No que me liga a mim
Dorme onde o rio corre Esse rio sem fim.
Fernando Pessoa,
11.09.1933
À minha querida mãe e ao meu pai pelo amor
incondicional. Dedico também este trabalho, à minha
companheira Eliane pela força, amor e carinho para
trilhar este caminho.
AGRADECIMENTOS
O desenvolvimento de um trabalho dessa natureza como entrar no rio pela primeira
vez. Uma miscelânea de medo e excitação diante do novo e ao mesmo tempo uma vontade
imensa de mergulhar em busca de novas possibilidades. E apesar do medo, mergulhei,
penetrando nos corpos d‟água sentindo suas correntezas, numa dinâmica sem fim, onde o
destruir, representava uma reconstrução mais adiante, tentando sempre a busca pelo
equilíbrio.
Portanto, em primeiro lugar, agradeço a Ele, criador da natureza e comandante da
vida, pela força diante das inúmeras dificuldades que me foram impostas e por ter segurado
o leme, quando muitas vezes pensei em soltá-lo e por ter colocado pessoas iluminadas no
meu caminho que me ajudaram na realização deste trabalho, uma vez que, na vida,
ninguém veleja sozinho. Gostaria então de agradecer:
A minha orientadora Dra. Eneida Maria Eskinazi Sant‟Anna pela oportunidade, pelos
valiosos esclarecimentos e apontamentos ao longo desse trabalho e por ser uma pessoa tão
generosa.
Ao meu coorientador Prof. Dr. Alfredo Hannemann Wieloch, pela ótima coorientação,
pelo valioso conhecimento que me foi passado, compreensão, atenção, respeito e
paciência. Obrigado por me acolher em seu laboratório e pela atenção especial sempre que
precisei.
À minha amiga Helena Lúcia Menezes Ferreira, pelo incentivo e pelos ensinamentos
tão preciosos que me confiou e por ser uma pessoa curiosa: uma mistura de
conservadorismo e modernidade, paciência e impaciência, e tão compreensiva. Você me
despertou um grande sentimento de respeito e admiração pela sua pessoa.
Os amigos do CETEC Natália Mara e José Carlos pela dedicação, respeito e
atenção pelo meu trabalho e, ainda, pela grande ajuda na coleta das amostras em campo.
Aos meus colegas de laboratório, Ivo e Vinícius, que muito me auxiliaram nos
trabalhos de campo e laboratório e pelos momentos de descontração.
Ao colega Roberto Júnio Dias, que pela forma determinada com que trabalha com os
ciliados e, ainda, pela amizade, muito me ajudou com a no desenvolvimento de técnicas de
microscopia e moleculares.
Ao laboratório de Biologia Molecular do Museu Nacional (UFRJ) pela ajuda com os
ensaios moleculares.
À minha mãe, Mônica Magaly, pessoa a quem dedico muito deste trabalho. Ao meu
pai Joaquim Sávio e ao meu irmão, Hugo, pela preocupação e incentivo e que ficaram na
torcida para que este trabalho desse certo. Obrigado!
À minha companheira Eliane Fernandes, pela sua atenção, preocupação,
companheirismo, amizade e cumplicidade. Você é uma pessoa pela qual tenho muita
adoração, admiração, respeito, carinho e amor. Muito obrigado pela sua paciência e
compreensão durante este trabalho.
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. 6
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................ 12
LISTA DE QUADROS .......................................................................................................... 15
RESUMO ............................................................................................................................. 22
ABSTRACT ......................................................................................................................... 24
APRESENTAÇÃO ............................................................................................................... 26
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 28
1.1
PROTISTAS CILIADOS COMO BIOINDICADORES DA QUALIDADE DAS ÁGUAS ......................... 30
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS.......................................................................... 33
2.1 ÁREA DE ESTUDO ............................................................................................................. 33
2.2 REDE E PERÍODO DA AMOSTRAGEM ................................................................................... 34
2.3 COLETA DE AMOSTRAS E ENSAIOS EM LABORATÓRIO.......................................................... 36
2.3.1 Amostras e ensaios físicos e químicos ........................................................................ 37
2.3.1.1 Análises microbiológicas .......................................................................................... 37
2.3.1.2 Ensaios Hidrobiológicos ........................................................................................... 38
2.3.2 Amostragem, identificação e contagem dos protozoários ciliados ............................... 39
2.3.2.1 Coleta e processamento da amostra ........................................................................ 39
2.3.2.2 Identificação, documentação, morfometria e depósito de material testemunho ........ 39
2.3.2.3 Ensaio quantitativo ................................................................................................... 41
2.4 PROCESSAMENTO DOS DADOS.......................................................................................... 42
2.4.1 Variáveis físicas, químicas, colimetria e clorofila a ...................................................... 42
2.4.2 Composição e estrutura da ciliatofauna ...................................................................... 45
2.4.3 Bioindicação da qualidade com base nos Ciliados ...................................................... 46
2.4.3.1 Estimativa da Valência e peso sabróbico dos táxons ............................................... 46
2.4.3.1.1 Análise de cluster .................................................................................................. 48
2.4.3.2 Grau de poluição com base no índice de diversidade (H‟)........................................ 49
CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 55
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 57
1.1
ASPECTOS GERAIS DO GRUPO CILIOPHORA .................................................................... 58
1.2 CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA ........................................................................................... 60
2 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................. 62
3. RESULTADOS................................................................................................................. 65
3.1 COMPOSIÇÃO DA COMUNIDADE DE PROTISTAS CILIADOS PLANCTÔNICOS ............................. 65
3.1.2 Diferenciação espacial e temporal da comunidade ..................................................... 68
3.1.3 Densidade ................................................................................................................... 72
3.2 DIVERSIDADE DE PROTISTAS CILIADOS: COMPARAÇÃO ENTRE AS REGIÕES........................... 77
4 DISCUSSÃO ..................................................................................................................... 80
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 84
CAPÍTULO II ........................................................................................................................ 98
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................ 100
2 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 102
2.1 ÁREA DE ESTUDO E ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM ............................................................. 102
2.2 COLETA E PROCESSAMENTO DE AMOSTRAS ..................................................................... 103
2.3 Ensaios laboratoriais .................................................................................................... 104
2.4 TÉCNICAS DE MICROSCOPIA ÓTICA .................................................................................. 104
3 RESULTADOS ............................................................................................................... 107
3.1 DIAGNOSE TAXONÔMICA DOS PROTISTAS CILIADOS .......................................................... 107
4 DISCUSSÃO................................................................................................................... 116
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 122
CAPÍTULO III ..................................................................................................................... 131
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................ 133
2 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................ 135
2.1 ÁREA DE ESTUDO ........................................................................................................... 135
1.2 COLETA E PROCESSAMENTO DA AMOSTRA ....................................................................... 136
1.2.1 Técnicas de microscopia ótica .................................................................................. 136
1.2.2 Extração e amplificação por PCR e sequenciamento de DNA ................................... 137
3 RESULTADOS ............................................................................................................... 138
3.1 TAXONOMIA ................................................................................................................... 139
3.2 DADOS MOLECULARES ................................................................................................... 145
3.3 DADOS ECOLÓGICOS ...................................................................................................... 146
4 DISCUSSÃO................................................................................................................... 148
CAPÍTULO IV .................................................................................................................... 157
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 159
2 METODOLOGIA ............................................................................................................. 161
3 RESULTADOS ............................................................................................................... 164
3.1 TAXONOMIA ................................................................................................................... 164
3.2 ECOLOGIA ..................................................................................................................... 170
4 DISCUSSÃO................................................................................................................... 172
CAPÍTULO V ..................................................................................................................... 178
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................ 180
3. RESULTADOS .............................................................................................................. 184
3.1 QUALIDADE DAS ÁGUAS: ENFOQUE FÍSICO E QUÍMICO ....................................................... 184
3.2 QUALIDADE DAS ÁGUAS: ENFOQUE BIOLÓGICO ................................................................. 193
3.3 QUALIDADE DAS ÁGUAS: DIFERENCIAÇÕES ENTRE AS REGIÕES DA BACIA ........................... 196
3.4 ÍNDICES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS ................................................................................ 197
4 DISCUSSÃO................................................................................................................... 202
CAPÍTULO VI .................................................................................................................... 209
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 211
3 RESULTADOS ............................................................................................................... 218
3.1 CARACTERÍSTICAS SAPRÓBICA DOS CILIADOS PLANCTÔNICOS .......................................... 218
3.2 CARACTERÍSTICAS SAPRÓBICA DOS CILIADOS BENTÔNICOS .............................................. 221
3.3 Comparação entre as condições de saprobia dos ciliados ........................................... 223
3.4 QUALIDADE DAS ÁGUAS COM BASE NO ÍNDICE DE SAPROBIDADE........................................ 226
3.5 COMPARAÇÃO ENTRE OS ÍNDICES DE DIVERSIDADE E SAPROBIDADE .................................. 231
4 DISCUSSÃO ................................................................................................................... 232
CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................... 237
CONCLUSÕES.................................................................................................................. 243
APÊNDICE A - DESCRIÇÃO DAS ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM ................................ 247
APÊNDICE B – FICHA DE MORFOMETRIA E DE ANÁLISE DE PROTISTAS CILIADOS. .. 1
ESPÉCIE ............................................................................................................................... 1
APÊNDICE C: DEFINIÇÃO DAS CLASSES DE ÁGUA ..................................................... 257
APÊNDICE D- CLASSIFICAÇÃO DOS PROTISTAS SEGUNDO LYNN & SMALL (2002). 260
APENDICE E – ARTIGO SUBMETIDO NA REVISTA: EUROPEAN JOURNAL OF
PROTISTOLOGY (QUALIS – B2/ FATOR DE IMPACTO 2,4). .......................................... 264
APÊNDICE F - IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE PROTISTAS CILIADOS DE
AMBIENTES AQUÁTICOS CONTINENTAIS: PROTOCOLO. ........................................... 275
CAPITULO I - Composição de ciliados (Protista, Ciliophora) planctônicos e avaliação
da qualidade da água do Rio Das Velhas e tributários, Minas Gerais. .................................. .55
CAPÍTULO II – Composição e riqueza da comunidade de protistas ciliados (Protista,
Ciliophora) epibentônicos encontrados do rio das Velhas e tributários, MG. ......................... .98
CAPÍTULO III – Primeiro registro do protista ciliado Diaxonella trimarginata
(Ciliophora, Stichotrichia, Urostylida) para região Neotropical. ............................................ .131
CAPÍTULO IV – Strobilidium longicinetium n. sp. (Ciliophora, Choreotrichida): uma
nova espécie em sistemas lóticos da América do Sul (Minas Gerais, Brasil). ..................... .158
CAPÍTULO V – Avaliação da qualidade das águas: rio das Velhas e tributários, Minas
Gerais: enfoque físico, químico e biológico. ........................................................................ .179
CAPÍTULO VI – Utilização do Sistema Sapróbio na avaliação da qualidade da água
do rio das Velhas e tributários, MG. .................................................................................... .210
LISTA DE TABELAS
INTRODUÇÃO E PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Tabela 1 - Estações de amostragem de protistas ciliados epibentônicos. ......................... .35
Tabela 2 - Peso atribuído aos parâmetros físico-químicos utilizados no cálculo do
IQA. .................................................................................................................................... .42
Tabela 3 - Nível de qualidade da água de acordo com o IQA. ........................................... .43
Tabela 4 - Classificação do Estado Trófico (IET) – Rios. ................................................... .43
Tabela 5 - Índice, nível e classe de saprobidade. .............................................................. .45
Tabela 6 - Atribuição dos fatores de ponderação (peso sapróbico) às escalas de
desvio padrão. ................................................................................................................... .47
CAPÍTULO I
Tabela 1 - Densidade e riqueza total de ciliados planctônicos das estações amostrais
durante os períodos de chuva, no rio das Velhas e tributários. .......................................... .65
Tabela 2 - Densidade e riqueza total de ciliados planctônicos das estações amostrais
durante os períodos de seca, no rio das Velhas e tributários. ............................................ .66
Tabela 3 - Índice de diversidade de ciliados das estações amostrais do rio das
Velhas e tributários, MG, períodos out/2009 e jul/2010. ...................................................... .76
Tabela 4 - Índices de diversidade de ciliados por região do rio das Velhas, MG. ............... .78
CAPÍTULO II
Tabela 1 – Frequência de ocorrência de ciliados epibentônicos in natura, referentes
ao período chuvoso do rio das Velhas e tributários, MG ................................................... .106
Tabela 2 – Frequencia de ocorrência de ciliados epibentônicos in natura, referentes
ao período seco do rio das Velhas e tributários, MG. ....................................................... .107
CAPÍTULO III
Tabela 1 - Dados morfométricos de Diaxonella trimarginata. (ps = Presente estudo, 2
= Gragesco & Dragesco-Kernéis 1991, 3 = Oberschmidleitner & Aescht 1996, 4 =
Plückebaum et al. 1997, 5 = Shao et al., 2007. Abreviações: CV = coeficiente de
variação em %, DS = desvio padrão, MAX = valor máximo, MIN = valor mínimo, M =
média). ............................................................................................................................. .107
Tabela 2 - Alinhamento da sequência de nucleotídeos. ................................................... .107
Tabela 3 - parâmetros físicos, químicos e biológicos das estações de ocorrência de
Diaxonella trimarginata, na estação chuvosa (SI = índice sapróbico). .............................. .107
CAPÍTULO IV
Tabela 1 - Coordenadas geográficas e elevação das estações de ocorrência de
Strobilidium longicinetium n. sp. ....................................................................................... .107
Tabela 2 - Dados morfométricos de S. caudatum (1 e 2) e S. longicinetium n. sp. (3)
(Max.= máximo; Min.= mínimo; X= média; SD= desvio padrão CV = coeficiente de
variação em %; 1=
PETZ & FOISSNER, 1992;
2= KÜPPERS et al., 2006; 3=
Presente estudo). ............................................................................................................ .107
CAPÍTULO V
Tabela 1 - Coeficientes das funções da discriminante canônica (Standardized
Coefficients) com base nas variáveis físicas, químicas e biológicas. ............................... .107
Tabela 2 - Dados de IQA e nível de qualidade da água das estações amostrais
durante os períodos de Chuva e seca, no rio das Velhas e tributários. ............................ .197
Tabela 3 - Dados de IET e nível de qualidade da água das estações amostrais
durante os períodos de Chuva e seca, no rio das Velhas e tributários. ............................ .199
CAPÍTULO VI
Tabela 1 - Valência e grau de saprobidade e frequência de ocorrência, dos ciliados
planctônicos. Bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010. ............................................... .218
Tabela 2 - Valência e grau de saprobidade e frequência de ocorrência dos ciliados
bentônicos. Bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010. .................................................. .221
Tabela 3 - Comparação, entre autores, da valência sapróbica (s) de ciliados
planctônicos. .................................................................................................................... .223
Tabela 4 - Comparação, entre autores, da valência sapróbica (s) de ciliados
bentônicos. ...................................................................................................................... .224
Tabela 5 - Índice, grau e classe de saprobidade das estações de coleta com base na
ciliatofauna aquática planctônica, nos diferentes períodos sazonais, Sub-Bacia do rio
das Velhas, MG. .............................................................................................................. .226
Tabela 6 - Comparação entre os índices de diversidade (H‟) e Grau Sapróbico. ............. .230
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Determinação da classificação dos níveis de saprobidade da água em
função dos parâmetros físico-químicos. ............................................................................. .46
Quadro 2 - Grau de poluição com base na diversidade específica estimada a partir
do índice de Shannon-Wiener (H‟), segundo STRAUB, et al. (1970), WILHN e DORIS
(1986) citado por GUHL (1987), com modificações. .......................................................... .48
CAPÍTULO VI
Quadro 1 -Matriz de equivalência (%) do nível de saprobidade dos ciliados
planctônicos entre os estudos. ......................................................................................... .224
Quadro 2 - Matriz de equivalência (%) do nível de saprobidade dos ciliados
bentônicos entre os estudos. ........................................................................................... .225
Figura 1. Mapa da Bacia do Rio das Velhas subdividida nas regiões Alto, Médio e
Baixo Velhas. Fonte: Camargos (2004) citado por CBH (2011). ........................................ .30
Figura 2 - Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, bacia do rio
das Velhas, MG. Fonte: CETEC/IGAM. ............................................................................. .32
Figura 3 - Coleta de plâncton com o amostrador Garrafa de Van Dorn à margem
direita do Rio das Velhas (estação BV148), Barra do Guaicuí, MG. Fonte: elaborada
pelo autor............................................................................................................................ .34
Figura 4 - Técnica do protargol - enxágue da membrana: (a) Sequência esquemática
da bateria de soluções contendo em 1 - permanganato de potássio, 2 - água de
torneira, 3 -ácido oxálico, 4 a 6 -água destilada; (b) Sequência montada para três
membranas, iniciando com o permanganato de potássio. Fonte: elaborada pelo
autor. ................................................................................................................................. .37
Figura 5 - Técnica do protargol - impregnação da membrana em solução de
protargol: (a) Desenho esquemático do berço para cuba de corar lâminas; (b)
Lâminas embebidas no protargol em banho-maria. Fonte: elaborada pelo autor. .............. .37
Figura 6 - Técnica do protargol - revelação da membrana: sequência esquemática
da bateria de soluções contendo em 1 - revelador hidroquinona, 2 - água de torneira,
3 – cloreto de ouro 0,5%, 4 - ácido oxálico 2,5%, 5 - água destilada, 6 - tiosulfato de
sódio 2,5%, 7 a 9 - água de torneira. Fonte: elaborada pelo autor. .................................... .38
CAPÍTULO I
Figura 1 - Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, sub-bacia do
rio das Velhas, MG. Fonte: Comitê de Bacias Hidrográficas de minas Gerais. .................. .62
Figura 2 - Riqueza de espécies de protistas ciliados planctônicos referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. ....................................... .67
Figura 3 - Riqueza total de ciliados planctônicos nos diferentes períodos sazonais. ......... .68
Figura 4 - Riqueza total de espécies de ciliados planctônicos por região do rio das
Velhas, referentes períodos sazonais. ............................................................................... .68
Figura 5 - Riqueza média de protistas ciliados planctônicos por região da bacia do
rio das Velhas, MG, outubro de 2009 e julho de 2010. ....................................................... .69
Figura 6 - Riqueza total de ciliados planctônicos entre as regiões do rio das Velhas,
MG. .................................................................................................................................... .70
Figura 7 - Riqueza de protistas ciliados planctônicos por classe, rio das Velhas e
tributários, MG, período seco e chuvoso. ........................................................................... .70
Figura 8 - Densidade de espécies de protistas ciliados planctônicos referentes as
duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. .............................. .71
Figura 9 - Densidade de ciliados planctônicos nos diferentes períodos sazonais.
Fonte: elaborado pelo autor. .............................................................................................. .72
Figura 10 - Densidade total média de protistas ciliados planctônicos por região,
referente as duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributário, MG. ............ .73
Figura 11 - Densidade total média de protistas ciliados planctônicos por região da
bacia do rio das Velhas, MG, outubro de 2009 e julho de 2010. ........................................ .73
Figura 12 - Densidade total de protistas ciliados planctônicos por classe, referente as
duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributário, MG. ................................ .74
Figura 13 - Densidade das classes de ciliados planctônicos por região da bacia do
rio das Velhas, MG, período chuvoso. ............................................................................... .74
Figura 14 - Densidade das classes de ciliados planctônicos por região da bacia do
rio das Velhas, MG, período seco. ..................................................................................... .75
Figuras 15-21 - Fotomicrografias de ciliados Peritrichious in natura dos gêneros
Carchesium, Vorticella, Epistylis, Podophrya. .................................................................... .86
Figuras 22-25 - Fotomicrografias de ciliados Peritrichious impregnados pelo
protargol (Dieckmann) dos gêneros Carchesium, Vorticella, Epistylis e Campanella. ........ .88
Figuras 26-34 - Fotomicrografias de ciliados oligohimenophorideos dos gêneros
Paramecium, Urocentrum, Glaucoma e Trachellyum. 26-27. ............................................. .90
CAPÍTULO II
rio das Velhas, MG. ......................................................................................................... .101
Figura 2 - Gráfico da riqueza de protistas ciliados epibentônicos por classes e
períodos sazonais no rio das Velhas e tributários, MG. ................................................... .105
Figura 3 - Gráfico da riqueza de protistas ciliados epibentônicos em diferentes
Figura 4 - Riqueza total de protistas ciliados epibentônicos, no rio das Velhas e
tributários, MG. ................................................................................................................ .108
Figura 5 - Média das riquezas de protistas ciliados epibentônicos, em diferentes
Figura 6 - Ocorrência das classes de protistas ciliados epibentônicos por estação, no
rio das Velhas e tributários, MG. ...................................................................................... .110
Figura 7 - Classes de protistas ciliados epibentônicos por região, no rio das Velhas e
tributários, MG. ................................................................................................................ .111
Figura 8 - Contribuição dos ciliados epibentônicos por guilda trófica por período
amostral, no rio das Velhas e tributários, MG. .................................................................. .112
Figura 9 - Contribuição de protistas ciliados epibentônicos por guilda trófica
considerando os dois períodos amostrais, no rio das Velhas e tributários, MG. ............... .113
Figuras 10-19 - Fotomicrografias de ciliados Hypotricheos dos gêneros Euplotes,
Oxytrichia, Pseudourostyla e Aspidisca. .......................................................................... .125
Figuras 20-28 - Fotomicrografias de ciliados dos gêneros Coleps (Prostomatea),
Diaxonella e Aspidisca (Spirotrichea), Chilodonella (Phylopharyngea), Paramecium
(Oligohymenophorea), Loxodes (Karyorelictea) e Loxophylum (Litostomatea). ................ .127
CAPÍTULO III
Figura 1 - Mapa com a localização dos pontos de amostragem de Diaxonella
trimarginata; Ponto 1 referente ao rio Bicudo e o Ponto 2, rio das Velhas. ....................... .127
Figura 2 - Mapa da bacia do rio das Velhas e estações de ocorrência de D.
trimarginata. (A) Imagem de satélite da região da estação TR147, evidenciando a
atividade agrária na região; (B) Imagem de satélite da estação MV150, também
apresentando uma grande área de plantio. ...................................................................... .127
Figura 3 - Diaxonella trimarginata. A. População descrita por Oberschmidleiter &
Aesct (1996); B. População descrita por Dragesco & Dragesco-Kernèis (1991); C.
Espécime
do
presente
estudo,
vista
ventral.
Impregnação
pelo
Protargol
(Dieckmann) evidenciando o padrão de distribuição da ciliatura somática e oral; D.
Vista dorsal. Impregnação pelo Protargol (Dieckmann, 1995) evidenciando o aparato
nuclear composto por nódulos de macronúcleo e micronúcleo ......................................... .127
Figura 4 - Diaxonella trimarginata. A. C
B. Detalhes da zona adoral de membranelas in vivo; C. vacúolos contrácteis in vivo;
D. nódulos de macronúcleo em evidencia, impregnação pelo Protargol (Dieckmann); ..... .127
Figura 5-10 - Diaxonella trimarginata.– Microscopia eletrônica de varredura:
CAPÍTULO IV
Figura 1 - Pontos de ocorrência de Strobilidium longicinetium n. sp., rio das Velhas e
tributários, MG. .................................................................................................................. .14
Figura 2 - Strobilidium longicinetium n. sp. Impregnado pelo Protargol – QPS. ................. .14
Figura 3 - Strobilidium longicinetium n. sp. Impregnado pelo Protargol - QPS (Skibbe,
1994). ................................................................................................................................ .14
Figura 4 - Desenhos comparativos de Strobilidium caudatum (a-f) e S. longicinetium
n. sp. .................................................................................................................................. .14
CAPÍTULO V
rio das Velhas, MG ........................................................................................................... .180
Figura 2 - Temperatura da água referente as duas amostragens, seca e chuva no rio
das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo
Velhas e TR = tributário. ................................................................................................... .182
Figura 3 - Concentração de oxigênio dissolvido da água referente as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas,
MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário. ................................................ .183
Figura 4 - Demanda bioquímica de oxigênio da água referente as duas amostragens,
seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio
velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário. ................................................................... .184
Figura 5 - Demanda química de oxigênio da água referente as duas amostragens,
Figura 6 - Potencial de hidrogênio (pH) da água referente as duas amostragens,
Figura 7 - Condutividade elétrica da água referente as duas amostragens, seca e
chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV
= Baixo Velhas e TR = tributário. ..................................................................................... .187
Figura 8 - Turbidez da água referente as duas amostragens, seca e chuva no rio das
Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e
TR = tributário. ................................................................................................................. .188
Figura 9 - Concentração de nitrogênio amoniacal da água referente as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas,
MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário. ................................................ .189
Figura 10 - Concentração de fósforo da água referente as duas amostragens, seca e
chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV
= Baixo Velhas e TR = tributário. ..................................................................................... .190
Figura 11 - Concentração de cloretos da água referente as duas amostragens, seca
e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas,
BV = Baixo Velhas e TR = tributário. ................................................................................ .191
Figura 12 - Coliformes totais da água referente às duas amostragens, seca e chuva
no rio das Velhas e tributários, MG. ................................................................................. .192
Figura 13 - Densidade de clorofila a referentes as duas amostragens, seca e chuva
no rio das Velhas e tributários. ......................................................................................... .193
Figura 14 - Densidade de cianobactérias nas estações amostrais referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários............................................... .194
Figura 15 – Análise de Discriminante: correlação entre as estações amostrais e os
parâmetros físicos, químicos e biológicos, considerando os períodos seco e chuvoso. .... .195
Figura 16 - Índice de qualidade da água das estações amostrais referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários............................................... .196
Figura 17 - Evolução sazonal do Índice de Qualidade da Água - IQA no rio das
Velhas e tributários. ......................................................................................................... .197
Figura 18 - Índice de estado trófico das estações amostrais referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. ..................................... .198
Figura 19 - Evolução sazonal do Índice de Estado Trófico – IET no rio das Velhas e
tributários, MG.. ............................................................................................................... .199
CAPÍTULO VI
rio das Velhas, MG. ......................................................................................................... .215
Figura 2 - Número de táxons planctônicos por grau sapróbico: polisapróbico (p),
-betamesossapróbico (a-
-mesossapróbico (b) e o-
betamesossapróbico (o). Rio das Velhas e tributários, MG, 2009 e 2010. ....................... .219
Figura 3 - Número de táxons planctônicos por grau sapóbico, segundo as regiões da
-betamesossapróbico (a-
-mesossapróbico (b) e o-betamesossapróbico (o). .......... .219
Figura 4 - Núme
mesossapróbica (a),
-betamesossapróbico (a-b),
-mesossapróbico (b) e o-
betamesossapróbico (o). Rio das Velhas e tributários, MG, 2009 e 2010. ....................... .222
Figura 5 - Número de táxons bentônicos por grau sapróbico, segundo as regiões da
bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010: polissapróbico (p), -mesossapróbica (a),
-betamesossapróbico (a-b), -mesossapróbico (b) e o-betamesossapróbico (o). .......... .222
Figura 6 - Distribuição do grau sapróbico entre as estações de coleta (% e nº) da
bacia do rio das Velhas, MG, com base nos dados físicos e químicos e na
ciliatofauna planctônica, segundo o período seco e chuvoso. .......................................... .225
Figura 7 - Agrupamento entre as estações de coleta do rio das Velhas e tributários,
MG, segundo o índice de saprobidade com base nos parâmetros físico e químicos.
Período chuvoso (outubro de 2009) e período seco (julho de 2010). ............................... .228
Figura 8 - Variação da saprobidade ao longo do gradiente longitudinal do rio das
Velhas, MG, segundo o período chuvoso (outubro de 2009) e período seco ( julho de
2010). .............................................................................................................................. .229
RESUMO
A bacia hidrográfica do rio das Velhas sofre grandes impactos antrópicos como
intensa atividade mineradora e altas cargas de efluentes domésticos e industriais ao
longo de todo o seu percurso. Utilizando-se da comunidade de protistas ciliados
planctônicos como objeto de estudo, o presente trabalho objetivou principalmente
conhecer as respostas estruturais desta comunidade frente às variações nos níveis
de poluição hídrica de trechos da bacia do rio das Velhas durante os períodos de
chuva (out/2009) e seca (jul/2010) utilizando o Sistema Sapróbico. Os resultados da
qualidade das águas na rede amostrada, constituída por 23 estações de coleta,
foram compilados a partir da base de dados do IGAM (2009, 2010). Foi estudada a
comunidade de ciliados planctônicos e epibentônicos do rio das Velhas e tributários,
MG, Brasil por meio do estudo qualitativo e quantitativo da comunidade distribuídas
nas regiões do alto, médio e baixo curso do rio. Utilizou-se para os ciliados
planctônicos a técnica de impregnação quantitativa pelo proteinato de prata
denominada QPS – Quantitative Protargol Stain e observações in natura para os
epibentônicos, fazendo-se uso de técnicas de impregnação por prata na
identificação dos mesmos. Foram identificadas 45 espécies de protistas ciliados
planctônicos, sendo 35 em nível de espécie e 10 em nível de gênero; 32 táxons de
ciliados epibentônicos, dos quais 28 foram identificados em nível de espécie, sendo
que uma é espécie nova (Strobilidium longicinetium nov. sp.) e outra (Diaxonella
trimarginata)
constitui um novo registro para a região neotropical. A densidade
média de ciliados planctônicos e riqueza de epibentônicos foi em geral menor do
que o observado em outros sistemas tropicais e temperados. A variação das
densidades apresentou correlação positiva com o incremento da poluição orgânica.
Elas foram mais intensas entre as estações do final do alto curso e início do médio
curso, porção da bacia com maior atividade antrópica. As classes mais especiosas e
que apresentaram maiores valores de densidade foram Olygohymenophorea e
Spirotrichea, em ambos os períodos de. Os índices de diversidade (Shannon Wiener
e o inverso de Simpson) demonstraram a correlação com as variações da poluição
entre as estações, com destaque às estações próximas as cabeceiras.
A utilização do Sistema Sapróbico possibilitou a obtenção das valências de
saprobidade dos táxons planctônicos e epibentônicos, indicando os táxons: ótimos,
22
bons, regulares, ruins, péssimos e impróprios para a bioindicação. A classificação
das estações a partir do índice sapróbidade mostrou-se correlacionada com as
variações da poluição orgânica e foi eficiente na avaliação da qualidade das águas.
Desta forma estes resultados serão um consistente subsídio na proposição de
metodologias para o Programa de Biomonitoramento da Qualidade das Águas a ser
realizado na bacia do alto rio das Velhas (MG).
Palavras-chave: Ciliados. Bioindicadores. Sistemas lóticos. Sistema Sapróbio.
Protargol.
23
ABSTRACT
The watershed of the Velhas River suffers major human impacts as intense mining
activity and high loads of domestic and industrial waste throughout its journey. Using
the community of planktonic ciliate protists as an object of study, this study aimed
mainly to know the answers ahead of this community structural changes in the levels
of water pollution from portions of the Velhas River basin during periods of rain
(Oct/2009 ) and dry (Jul/2010) using the saprobic system. The results of water quality
in the sampled network, consisting of 23 sampling stations were compiled from the
database IGAM (2009, 2010). The ciliates respond to changes in the aquatic
environment generating information indicative of the quality of water, being a
fundamental tool for bioindication of environmental degradation in the basin. We
studied the community of planktonic and epibentonics ciliates of Velhas River and
tributaries, MG, Brazil by means of qualitative and quantitative study of the
community distributed in regions of high, middle and lower reaches of the river.
Ímpregnation technique (QPS - Quantitative Protargol Stain) was used for the
quantitative analyses and observations in nature for epibentonics, making use of
silver impregnation techniques in identification. It was identified 45 species of
planktonic protists ciliates, 35 species-level and 10 at the genus level, 32 taxa of
ciliates epibentonics, of which 28 were identified at the species level. On the whole,
one is a new species and other one is a new record for the Neotropical region. The
values for the average density and richness of planktonic ciliates epibentonics were
lower than those observed for tropical and temperate rivers. The variation of the
thickness presented positive correlation with the increase in pollution. They were
strongest among the seasons of the high end of the beginning of the course and
medium-haul portion of the basin with greater human activity. The richer classes and
with higher density values were Olygohymenophorea and Spirotrichea in both
collection periods.
The community of ciliates, as well as some taxa analyzed individually, suffered
significant variations with changes in pollution levels measured from the Saprobic
Index based on physical and chemical variables. Two diversity indices, Shannon and
Wiener inverse of Simpson, were also evaluated and did not show the correct
correlation with the changes in pollution between the stations, especially at stations
24
near the headwaters. The use of the system allowed the collection of saprobic
valences of planktonic and epibentonics ciliates, indicating the taxa: excellent, good,
fair, bad, bad and unfit for bioindication.
The classification of stations from Saprobic Index was significantly correlated with the
variations of organic pollution and was effective in assessing water quality. Thus this
report will serve as input in proposing methodologies for the Biomonitoring Program
of Water Quality to be held by groups of technical excellence, the basin of the Upper
Velhas River (MG).
Key words: Cilates. Bioindicators. Lotic systems. Saprobic system. Protargol
25
APRESENTAÇÃO
O presente trabalho corresponde à dissertação desenvolvida no período de
01 de setembro de 2009 a 01 de setembro de 2011, sob orientação da pesquisadora
Eneida Maria Esquinazi-Sant‟Anna e co-orientação do Dr. Alfredo Hannemann
Wieloch, conforme bolsa de Mestrado financiada pela Fundação de Amparo à
Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
Este trabalho tem a finalidade de contribuir para impulsionar o domínio sobre
o grupo faunístico dos protistas ciliados e de métodos e técnicas que se aplicam a
compreensão da composição e estrutura desta comunidade, e do seu emprego na
bioindicação da qualidade das águas continentais de regiões de clima tropical. A
pesquisa foi desenvolvida em uma abordagem ecossistêmica tendo como unidade
de estudo a bacia hidrográfica do rio das Velhas, MG, em cuja área centros urbanos
importantes como Belo Horizonte e Sete Lagoas, promovem expressivas alterações
ambientais nos cursos de água.
A pesquisa fundamentou-se na hipótese de que as descargas de efluentes
industriais e domésticos alteram a composição e estrutura dos proto-ciliados,
favorecendo espécies oportunistas indicadoras da poluição do curso de água.
Em conformidade com os objetivos, são apresentadas a metodologia adotada
e os resultados da pesquisa. São enfatizados os relativos às diferenciações da
composição, frequência de ocorrência, riqueza e densidade dos táxons nos sistemas
lóticos das porções do alto, médio e baixo curso da bacia do rio das Velhas.
Apresenta também a estimativa da valência sapróbica dos táxons e os índices de
saprobidade das estações amostrais, fundamentais para aplicação na bioindicação
da qualidade das águas dos sistemas hídricos em estudo.
Com as informações obtidas, procurou-se apresentar esta dissertação em 6
capítulos, os quais abordam os seguintes tópicos:
CAPITULO I - Composição e estrutura da comunidade de protistas ciliados
planctônicos do rio das Velhas e tributários, MG.
CAPÍTULO II – Composição e riqueza da comunidade de protistas ciliados
epibentônicos do rio das Velhas e tributários, MG.
26
CAPÍTULO III – Primeiro registro de Diaxonella trimarginata (Protista,
Ciliophora, Stichotrichia, Urostylida) para região neotropical.
CAPÍTULO IV – Strobilidium longicinetium n. sp. (Protista, Ciliophora,
Choreotrichida): uma nova espécie em sistemas lóticos da América do Sul
(Minas Gerais, Brasil).
CAPÍTULO V – Avaliação da qualidade das águas: rio das Velhas e
tributários, MG: enfoque físico, químico e biológico.
CAPÍTULO VI – Utilização do sistema sapróbio na avaliação da qualidade da
água do rio das Velhas e tributários.
27
1 INTRODUÇÃO
O ecossistema aquático tem sofrido inúmeras modificações ao longo da
história da humanidade. A deterioração qualitativa e quatitativa, dos grandes rios ao
pequenos ribeirões, é conseqüencia das atividades atrópicas, tais como: mineração,
a construção de UHEs e PCHs, o lançamento direto de efluentes domésticos e
industrias, o desmatamento e o uso inapropriado solo.
Esse contexto gerou preocupações quanto à saúde do ambiente, o que levou
a importantes avanços nos métodos de avaliação das condições gerais dos recursos
hídricos, objetivando a conservação e ou recuperação do ambiente. Assim, segundo
Marques & Barbosa (2001), o monitoramento ambiental é considerado instrumento
fundamental para avaliar o estado de preservação e/ou grau de degradação do
ecossitema, fornecendo subsídios para elaboração de estratégias de manejo de
áreas naturais e projetos de recuperação de ambientes degradados.
A utilização dos protistas ciliados como bioindicadores tem sido apontada
como grande potencial para avaliação da qualidade de água (GROLIÉRE et al.,
1990; SPARAGANO & GROLIÉRE, 1991; MADONI, 1994; PICCINI & GUTIÉRREZ,
1995; SALVADÓ et al., 1995; FOISSNER & BERGER, 1996; PAIVA & SILVA-NETO,
2004a; MADONI, 2005). Esses organismos respondem diretamente às mudanças no
perfil químico da água e são sensíveis memso a dosagens pequenas de
contaminantes (SPARAGANO & GROLIÉRE, 1991).
A alta sensibilidade às codições físicas e químicas do ambiente é explicada
pelo fato de muitos prozoários apresentarem exigências específicas em relação as
características do meio, como a quantidade de matéria organica dissolvida,
temperatura, condutividade elétrica, pH e teor de oxigênio dissolvido (KUDO, 1967).
Dentre essas características, a quantidade de matéria orgaânica e teor de oxigênio
dissolvido presente na água, quando caracterizam poluição organica, definem zonas
de poluição às quais estão associadas espécies de ciliados indicadores (FOISSNER
& BERGER, 1996). São elas: polissapróbica (água extremamente poluída),
alfamesosapróbia
(água
muito
poluída),
betamesosapróbia
(moderadamente
poluída) e oligosapróbia (água não poluída ou levemente poluida) (FOISSNER &
BERGER, 1996).
28
O sistema sapróbico de determinação da qualidade da água, desenvolvido
por KOLKWITZ & MARSSON, 1908, 1909) tem sido amplamente utilizado na
classificação biológica dos cursos d‟água desde sua criação.
Em regiões de clima temperado, particularmente na Europa, a utilização de
protistas ciliados como bioindicadores da qualidade das águas tem no sistema
sapróbico (SLÁDECEK, 1973) sua reconhecida aplicação na avaliação e
monitoramento de ambientes lóticos e lênticos sob diferentes níveis de impacto
antrópicos.
Para aplicar este sistema ao monitoramento da qualidade das águas de
regiões de clima tropical é chave identificar as espécies e a freqüência com que
ocorrem nos diferentes níveis de saprobia, como catalogado por Sládecek (1973) e
Sládecek et al. (1981), para o que é fundamental a aplicação de técnicas específicas
para visualização das várias estruturas que diferenciam as diversas categorias
taxonômicas.
Neste sentido, a presente estudo consiste de um estudo taxonômico e
faunístico de protistas ciliados planctônicos na Bacia do Rio das Velhas/MG e
avaliação sapróbica da qualidade da água ao longo do Rio das Velhas, Minas
Gerais, afim de contribuir para o desenvolvimento de métodos de avaliação da
qualidade dos ambientes aquáticos brasileiros e planos de conservação e
recuperação.
Nos últimos anos muitos estudos têm sido realizados acerca da redução da
qualidade das águas no país, levando a identificação das fontes poluidoras bem
como o desenvolvimento de metodologias para o seu controle, fornecendo subsídios
para programas de monitoramento da qualidade das águas (RODRÍGUEZ, 2011).
Estudos de monitoramento de bacias hidrográficas utilizando a microfauna
aquática como bioindicadora de qualidade de água, têm se destacado entre as
pesquisas ambientais no Brasil, dentro de uma visão holística do meio
(RODRÍGUEZ, 2011).
Em regiões de clima temperado, a utilização de protistas ciliados como
bioindicadores da qualidade das águas tem no sistema sapróbico (SLÁDECEK,
1973) sua reconhecida aplicação na avaliação e monitoramento de ambientes lóticos
e lênticos sob diferentes níveis de impacto antrópicos.
Por muitos anos as espécies parasitas foram enfatizadas, negligenciando-se
as de vida livre, cujo papel é de fundamental importância nas cadeias tróficas de
29
ambientes naturais, nos processos de autopurificação em estações de tratamento de
água e de dejetos de esgoto, bem como na bioindicação da qualidade das águas
(ROCHA 2003).
Em contraposição à ampla diversidade e importância desse grupo faunístico
em ambientes aquáticos continentais situados em regiões de clima tropical, tem-se a
escassez de estudos sobre a compreensão da presença de espécies de vida livre.
Um dos aspectos que restringe esse emprego é a identificação das espécies.
Diferenciá-las implica no domínio de técnicas específicas para obter imagens sob
microscopia que evidenciam detalhes da estrutura morfológica interna e externa,
facilitando a identificação e quantificação dos táxons.
Neste sentido, o presente trabalho tem a finalidade de contribuir para
impulsionar o domínio sobre o grupo faunístico dos ciliados e de métodos e técnicas
que viabilizam a compreensão da composição e abundância da comunidade de
protistas ciliados, para a bioindicação da qualidade das águas continentais de
regiões de clima tropical. Para tanto, destaca-se a importância deste estudo na subbacia do rio das Velhas, inserida na bacia do rio São Francisco, em cuja área estão
localizados grandes centros urbanos, como Belo Horizonte e Sete Lagoas, os quais
promovem expressivas alterações nos cursos de água.
Para atingir este objetivo, e testar a hipótese de que as descargas de
efluentes industriais e domésticos reduzem a diversidade e provocam aumentos nas
densidades dos proto-ciliados, favorecendo espécies oportunistas indicadoras da
poluição do curso de água, esta pesquisa foi desenvolvida em uma abordagem
ecossistêmica assumindo a bacia como unidade de estudo.
1.1 Protistas ciliados como bioindicadores da qualidade das águas
A água é um bem precioso e um recurso estratégico cuja ausência ou
presença em quantidade ou qualidade inadequada tem sido um dos principais
fatores limitantes ao crescimento social e econômico de várias regiões do Brasil e do
mundo. A demanda por água doce em todo o mundo tem aumentado de maneira
preocupante e, em paralelo, a degradação de sua qualidade tem reduzido ainda
mais sua disponibilidade (ROCHA, 2003).
30
Os impactos ambientais dos ecossistemas aquáticos são, geralmente,
avaliados por meio de análises de variáveis físicas e químicas, as quais permitem
identificar e quantificar modificações nas propriedades físicas e químicas da água.
Com a finalidade de fornecer subsídios para a conservação, o manejo e a
recuperação dos ecossistemas aquáticos continentais têm sido desenvolvidos
estudos sobre o emprego de indicadores biológicos (DIAS et al., 2008).
O uso de microrganismos aquáticos para prever e/ou detectar impactos
ambientais tem sido comum em alguns países. Importante como principais agentes
de reciclagem da matéria (produção de biomassa pela assimilação de nutrientes) e
de depuração do ecossistema, os microrganismos são um reflexo do meio em que
vivem e, ao reagirem a condições novas do meio, revelam alterações nas condições
naturais do ambiente (HARDOIM, 1996).
Os bioindicadores são, portanto, organismos ou comunidades, como por
exemplo, bactérias, protozoários ou fungos, capazes de refletir pertubações na
qualidade das águas (pela poluição orgânica por exemplo) de maneira rápida
(STEWART & LOAR, 1994; COULL, 1999). Segundo Patrick (1994), o grupo de
organismos escolhidos como indicadores devem apresentar ampla distribuição
geográfica para possibilitar a comparação de corpos de água diferentes.
Este método tem se mostrado eficaz, sendo considerado como a melhor
forma de monitoramento e avaliação do grau de deterioração dos cursos d‟água,
evidenciando os impactos que alteram, e que podem incluir substâncias sobre os
organismos, os compartimentos do ambiente, em estrutura e função. Os parâmetros
físico-químicos, por sua vez, representam apenas o estado da água pontualmente
em um determinado momento (LOBO et al., 1995).
Estudos empreendidos nas últimas duas décadas tem colaborado para
esclarecer a importância dos ciliados planctônicos, e em menor escala, os ciliados
bentônicos, nos ecossistemas aquáticos (WANICK & SILVA-NETO, 2004; ZINGEL,
2005).
O Filo Ciliophora Doflein, 1901 constitui um dos mais numerosos grupos de
protistas, com aproximadamente 8.000 espécies descritas, que podem ser
encontradas em qualquer ambiente aquático (FOISSNER et al., 1982; PAULIN,
1996; ZINGEL, 2005), e portanto, extremamente considerado na bioindicação da
qualidade das águas.
31
Alguns estudos foram realizados utilizando bioindicadores (JUNQUEIRA &
CAMPOS,
1998;
PAULA,
2004)
como
Proto-testaceas,
fitoflagelados
e
macroinvertebrados bentônicos, incluindo a região do Alto Curso do rio das Velhas.
Entre os bioindicadores de qualidade das águas os ciliados são um dos mais
marcantes nas águas doces. Podem ser utilizados no biomonitoramento de lagos,
reservatórios e rios sob diferentes níveis de impacto antropogênico, em função de
características favoráveis que apresentam, como: o curto ciclo de vida e a alta taxa
reprodutiva que permite a detecção de impactos ambientais de curta escala de
tempo (GROLIÉRE et al., 1990; MADONI, 1994); serem indicativos do predomínio
de condições de oxidação ou de redução na decomposição da matéria orgânica
ajudando na ciclagem do fósforo e nitrogênio (JOHANNES citado por APHA, 1995);
serem ubíquos e de fácil amostragem (APHA, 1995); apresentarem elevada
diversidade taxonômica (LEE et al., 1996) e por serem organismos sensíveis a
diferentes concentrações de poluentes no meio, fornecendo ampla faixa de
respostas frente a diferentes níveis de contaminação ambiental (COULL, 1999;
PAERL et al., 2003). Além disso, apresentam ampla distribuição geográfica, sendo
componentes essenciais de quase todos os ambientes podendo ser obtidos em
quantidades estatisticamente aceitáveis (PICCINNI & GUTIÉRREZ, 1995).
Entretanto, há autores que apontam desvantagens quanto ao uso dos ciliados
para bioindicação da qualidade de ecossistemas aquáticos: o grande número de
espécies e a dificuldade de identificação e quantificação.
A disponibilidade de alimento é considerado um importante fator biótico
regulador da distribuição das populações de ciliados nos diversos ecossistemas
(NOLAND, 1925). Dessa forma, os distúrbios causados pela poluição podem
facilmente alterar a cadeia alimentar aquática (MADONI & BASSANINI, 1999).
32
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
2.1 Área de estudo
A área de estudo correspondeu a bacia hidrográfica do rio das Velhas, entre
as latitudes 17o 15‟ e 20o 25‟ S e longitudes 43o 25‟ e 44o 50‟ W (POLIGNANO et al.,
2001).
A Bacia do rio das Velhas abrange uma área de 27.857 km 2 com 51
municípios e disponibilidade hídrica per capita de aproximadamente 2.432
m3/hab./ano (IGAM, 2009). Está localizada na região central do Estado de Minas
Gerais, na margem direita do rio São Francisco, e apresenta uma forma alongada na
direção norte-sul (Figura 1), sendo dividida nos trechos alto, médio e baixo curso
(CAMARGOS, 2004 citado por Silva 2009).
Figura 1 - Mapa da Bacia do Rio das Velhas subdividida nas regiões Alto, Médio e Baixo
Velhas. Fonte: Camargos (2004) citado por CBH (2011).
33
A nascente principal do rio das Velhas, a Cachoeira das Andorinhas, localizase no município de Ouro Preto, na Serra de Antônio Pereira (MMA, 2006), a uma
altitude de 1.500 m. A foz do rio das Velhas com o rio São Francisco é em Barra do
Guaicuí, distrito de Várzea da Palma.
O trecho do alto rio das Velhas, onde se encontra o município de Belo
Horizonte, área de maior contingente populacional e atividade econômica
concentrada, é a região qual apresenta os maiores focos de poluição hídrica de toda
a bacia (CAMARGOS, 2005). A área da cidade é uma região intermediária entre dois
importantes domínios geomorfológicos de Minas Gerais: a Depressão de Belo
Horizonte e o Quadrilátero Ferrífero. Esta Depressão ocupa cerca de 70% do
município e caracteriza-se por rochas graníticas de idade arqueana (SILVA, 2009).
A população da bacia do rio das Velhas é de aproximadamente 4,8 milhões
de habitantes, sendo que desta, aproximadamente 89% residem em distritos e
municípios integralmente inseridos na bacia (CAMARGOS, 2004).
Pode-se caracterizar a região da bacia do rio das Velhas como um espaço
ocupado de forma desigual, preenchido por poucas áreas de alta e média densidade
populacional (Alto Velhas e Médio Velhas) e por grandes vazios demográficos (Baixo
Velhas). A região metropolitana de Belo Horizonte, apesar de ocupar apenas 10%
da área territorial desta bacia, é a principal responsável pela degradação do rio das
Velhas, devido à sua elevada densidade demográfica, processo de urbanização e
atividades industriais (IGAM, 2010).
2.2 Rede e período da amostragem
A rede de amostragem tomou por referência a rede operada pelo IGAM
(2009) no âmbito do projeto “Águas de Minas”, cujas estações de coleta foram
estabelecidas adotando-se a metodologia dos países membros da União Européia,
que leva em conta os seguintes critérios: (i) áreas representativas das condições
naturais das águas da bacia; (ii) as principais interferências antrópicas, relacionadas
à ocupação urbana e às atividades industriais e minerarias; (iii) as principais
interferências das atividades agropecuária e silvicultura.
A rede de amostragem engloba 23 estações de coleta sendo 20 distribuídas
ao longo do curso do rio das Velhas e três em tributários da bacia, no alto, médio e
34
baixo curso do rio, (Figura 2 e Tabela 3) conforme determinado pelo IGAM.
Descrições mais detalhadas encontram-se no apêndice A.
Foram realizadas duas coletas na região litorânea dos corpos d‟água, uma na
estação chuvosa (outubro, 2009) e outra na seca (julho, 2010). A classificação de
período chuvoso foi definida segundo Nimer (1979) e Minuzzi et al. (2007).
Tabela 1 - Estações de amostragem de protistas ciliados epibentônicos.
Estação
Descrição
Coordenadas (UTM)
BV013
Rio das Velhas, a montante da foz do Rio Itabirito.
0630904 7764987
BV035
Rio Itabirito, a jusante da cidade de Itabirito.
0624965 7763243
BV037
Rio das Velhas, a jusante da foz do Rio Itabirito.
0626179 7772779
AV210
Rio das Velhas, a jusante de Rio Acima.
0626552 7778232
BV139
Rio das Velhas, a montante da ETA/COPASA em Bela Fama.
0622398 7785623
BV063
Rio das Velhas, a jusante do Ribeirão Água Suja, Raposos.
0624408 7789759
BV067
Rio das Velhas, a montante do Ribeirão Sabará.
0623737 7798643
BV083
Rio das Velhas, a montante do Ribeirão Arrudas, em Sabará.
0619433 7801839
BV105
Rio das Velhas, a jusante do Ribeirão do Onça, Santa Luzia.
0618763 7813288
BV135
Rio Taquaraçu, próximo de sua foz no Rio das Velhas, Taquaraçu de Minas.
0626785 7831179
BV153
Rio das Velhas, a jusante do Ribeirão da Mata, Santa Luzia.
0621030 7819737
BV137
Rio das Velhas, na Ponte Raul Soares,Lagoa Santa.
0614218 7836908
BV138
Rio das Velhas, a jusante do Parque Lagoa Santa, Lagoa Santa.
0612482 7839940
BV156
Rio das Velhas, a jusante do Rio Jaboticatubas, Baldim.
0604243 7868430
BV141
Rio das Velhas, Santana do Pirapama
0601251 7897658
BV142
Rio das Velhas, a jusante do ribeirão Santo Antonio em Inimutaba.
0585158 7935328
BV150
Rio das Velhas, a jusante do rio Paraúna, Senhora da Glória.
0584554 7957787
BV152
Rio das Velhas, entre os rios Paúna e Pardo Grande, Santo Hipólito.
0581207 7976032
BV146
Rio das Velhas, a jusante do rio Pardo Grande, Corinto.
0569004 7985743
BV147
Rio Bicudo, próximo de sua foz no Rio das Velhas, Corinto.
0549014 7996053
BV151
Rio das Velhas, a jusante do córrego do Vinho, Lassance.
0549440 8024694
BV148
Rio das Velhas, Varzea da Palma
0530376 8054789
BV149
Rio das Velhas, a montante de sua foz no Rio S. Francisco, Barra do
Guiacuí.
0519682 8097507
35
Bacia Rio das Velhas
Escala
Figura 2 - Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, bacia do rio das Velhas,
MG. Fonte: CETEC/IGAM.
2.3 Coleta de amostras e ensaios em laboratório
As coletas de amostras de água foram realizadas para estudo de variáveis
físicas, químicas e biológicas.
36
2.3.1 Amostras e ensaios físicos e químicos
Para verificar a influência dos fatores abióticos nas populações dos ciliados
amostrados, foram efetuadas “in situ”, no momento da amostragem, as medições
dos fatores limnológicos, a saber: oxigênio dissolvido (OD), temperatura da água,
condutividade elétrica e pH (SPARAGANO & GROLIÈRE, 1991). Estes parâmetros
foram obtidos através de sondas portáteis multiparâmetros da Fundação Centro
Tecnológico de Minas Gerais - CETEC.
Nas coletas de água para ensaios laboratoriais, foram adotadas as técnicas
de amostragem e preservação especificadas na NBR 9898, da Associação Brasileira
de Normas Técnicas – ABNT.
Foram adotados parâmetros de monitoramento que permitem caracterizar a
qualidade da água e o grau de contaminação dos cursos de água da bacia do rio
das Velhas em seu alto, médio e baixo curso.
As variáveis monitoradas caracterizam-se como físicos e químicos e
microbiológicos, e indicadores biológicos de qualidade de água, relatados a seguir:
Parâmetros físicos e químicos: turbidez demanda bioquímica de
oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio
amoniacal, nitrato, fósforo, cloretos;
Microbiológicos: e coliformes termotolerantes e foram realizados pelo
Setor de Medições Ambientais do Centro Tecnológico de Minas Gerais
(CETEC-MG).
Hidrobiológicos: teores de clorofila a, e a determinação das densidades
das comunidades de ciliados e de cianobactérias.
2.3.1.1 Análises microbiológicas
No curso d‟água ou reservatório o frasco devidamente esterilizado é aberto e
submergido a uma profundidade de aproximadamente 0,2 metros, com a boca levemente
inclinada para cima.
Depois de coletadas e devidamente preservadas, as amostras foram encaminhadas
ao laboratório, para análise. As amostras de água foram analisadas de acordo com a
metodologia SM 9221 E.2, estabelecida por APHA (2005).
37
2.3.1.2 Ensaios Hidrobiológicos
Cianobactérias
Para a análise qualitativa utilizou-se rede de plâncton de nylon com 20 μm de
abertura de malha e a coleta foi realizada por meio de arraste horizontal repetidas
vezes na subsuperfície, com o auxílio do barco.
A amostragem quantitativa foi realizada através de coleta manual. Nesta, o
frasco de polietileno foi levado a uma profundidade de 20 cm aproximadamente,
sendo coletados 1000 mL de amostra. O material destinado às análises qualitativas
foi fixado com Formol a 4% e o reservado às análises quantitativas foi fixado e
corado com 5,0 mL de Lugol Acético.
A contagem e a identificação dos organismos, tanto da amostragem
quantitativa, quanto da qualitativa, foram realizadas em câmaras de Uthermhöl e de
sedimentação de 20 mL, sob microscópio invertido KEN-A VISION. As principais
chaves taxonômicas utilizadas foram: SANT‟ANNA, et al (2006); BICUDO & BICUDO
(1970) e BICUDO & MENEZES (2006).
Clorofia a
Para o estudo da clorofila a, as amostras foram coletadas na subsuperfície
(cerca de 20 cm de profundidade). Para cada ponto, foi coletado um litro de água,
que foi armazenada em frascos plásticos, cobertos por papel alumínio, de modo a
evitar a exposição da amostra a luz. Em laboratório, a totalidade da amostra foi
filtrada a vácuo. A análise laboratorial foi realizada através de extração com acetona,
a 90% e determinação por método espectrofotométrico.
Os ensaios em laboratório atenderam às normas aprovadas pelo Instituto
Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial e aos métodos
indicados por APHA, 2005.
Os resultados referentes à qualidade das águas foram interpretados de
acordo com os limites de Classe 2, definidos pela Resolução n357/2005 do
Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), e pela Normativa n10/86 disposta
pelo Conselho Estadual de Política Ambiental (COPAM), apresentados por meio de
gráficos.
38
2.3.2 Amostragem, identificação e contagem dos protozoários ciliados
2.3.2.1 Coleta e processamento da amostra
Para a amostragem do plâncton (superfície) utilizou-se o amostrador Garrafa
de Van Dorn, e para o bentos (interface substrato/água), uma concha. Ambas foram
coletadas à margem dos rios.
As amostras de plâncton foram e armazenadas em garrafas plásticas com
capacidade de 500ml, fixadas com Bouin aquoso 5% (SKIBBE, 1994). O volume
restante na garrafa, in natura, foi acondicionadas em caixas de isopor refrigeradas
com gelo e transportadas para o laboratório para análise qualitativa. As amostras de
bentos foram armazenadas em potes plásticos de 500ml sem fixador. O material foi
devidamente acondicionado em caixas de isopor refrigeradas com gelo e
transportadas para o laboratório.
Figura 3 - Coleta de plâncton com o amostrador Garrafa de Van Dorn à margem direita do Rio
das Velhas (estação BV148), Barra do Guaicuí, MG. Fonte: elaborada pelo autor.
2.3.2.2 Identificação, documentação, morfometria e depósito de material testemunho
Os ciliados presentes nas amostras de plâncton in natura foram observados
utilizando um microscópio óptico OLYMPUS, e aqueles presentes em amostras de
sedimento, foram observados sob estereomicroscópio óptico OYMPUS. Técnicas de
39
microscopia de campo claro e de contraste de fase foram empregadas neta etapa
para identificação dos ciliados. Aqueles de difícil identificação foram objeto de
emprego de técnicas taxonômicas de impregnação pela prata (KLEIN, 1953
DIECKAMANN, 1995; SKIBBE, 1994).
A identificação das espécies de ciliados realizou-se com base nos trabalhos
de Kahl (1935), Curds (1975), Corliss (1979), Dragesco & Dragesco-Kernéis (1986),
Foissner et al. (1991), Foissner et al. (1992), Foissner et al. (1994), Foissner et al.
(1995), Foissner et al. (1999), Foissner & Berger (1996) e Berger (2006).
Os desenhos foram feitos em papel seda utilizando-se um microscópio
equipado com câmara clara. Para o registro fotográfico das espécies encontradas,
utilizou-se um microscópio óptico e uma câmera digital Sony CyberShot com
resolução de 7.2 megapixels, diretamente posicionada na ocular do microscópio.
A morfometria dos ciliados foi realizada em microscópio equipado com
retículo micrométrico com escala aferida após utilização de lâmina com escala
micrométrica. Foram feitas as seguintes medidas: comprimento somático –
máxima distância celular longitudinal, excluindo os cílios e o colar peristomial;
largura somática - máxima distância transversal (diâmetro) da célula em ângulo
reto ao eixo longitudinal; macronúcleos – foi determinado o número e dimensões
(comprimento e largura) do(s) macronúcleo(s) e o diâmetro do micronúcleo (nos
casos em que foi observado); comprimento / diâmetro da abertura bucal;
profundidade / comprimento do infundíbulo; cinécias somáticas – foi
determinado o número e o comprimento das cinécias somáticas (WIELOCH, 2007;
DIAS, 2007) (Apêndice B).
A determinação dos dados morfológicos contou com um número mínimo de
10 indivíduos da mesma espécie, aleatoriamente, para efeito de obtenção da média
e desvio padrão das medidas obtidas, exceto nos casos em que o número de
indivíduos foi muito baixo (DIAS, 2007; WIELOCH, 2007).
Das lâminas permanentes de impregnação pela prata da técnica do QPS,
contendo espécies de ciliados, parte será depositada no Laboratório de Zoologia de
Invertebrados, no Departamento de Zoologia do Instituto de Ciências Biológicas da
Universidade Federal de Minas Gerais e a outra, será incluída na coleção didática do
Laboratório de Ecologia Aquática, do Instituto de Ciências Exatas e Biológicas da
Universidade Federal de Ouro Preto.
40
2.3.2.3 Ensaio quantitativo
O ensaio quantitativo foi realizado pela técnica do QPS – Quantitative
Protargol Stain a qual envolve o processo de filtragem seguido pela impregnação
pela prata, empregada para a identificação dos ciliados pré-fixados (SKIBBE, 1994).
A técnica do QPS, além de se basear na impregnação da prata com a
utilização do Proteinato de Prata, envolve a filtração de uma alíquota da amostra em
membrana permitindo a quantificação da amostra e a evidenciação e taxonomia de
ciliados de pequeno tamanho, dificilmente possível de se visualizar mediante outras
técnicas como a contagem por lâmina de Segdwick & Rafter.
Das amostras acondicionadas em recipientes plásticos de 250 ml, pré-fixadas
em Bouin aquoso 5%, três alíquotas foram retiradas, que variaram em volume de 10
a 20 ml (dependente da condição física do corpo d‟água) e filtradas em seguida em
Concluída a filtragem a membrana foi acondicionada em câmara úmida:
placas de Petri forradas com papel filtro e umedecidos com o filtrado da amostra,
com finalidade de manter a integridade da membrana e do filtrado.
Em seguida foram distribuídas sobre uma chapa de vidro pré-aquecida duas
lâminas de vidro para cada membrana filtrada. O aquecimento da placa é feito
prendendo-a a borda do banho-maria.
Em uma das lâminas, adicionou-se duas a três gotas da solução de ágar que
permaneceu em banho-maria a 60oC (passo 1) utilizando a pipeta de Pasteur com
pêra de borracha. Cobriu-se, então, a lâmina que contem a membrana com a lâmina
contendo o ágar.
A membrana aderida entre as lâminas foi retirada inserindo entre uma de
suas extremidades um estilete ou bisturi. Foram em seguida, transferidas em
seguida para placas de Petri, contendo solução de formol a 10% em quantidade
suficiente para recobrí-las. Mantê-las embebida nesta solução por um período de no
mínimo dez minutos.
Posteriormente, as membranas passaram por sequência de regentes
respectivamente: Solução de permanganato de potássio 0,2% por cinco minutos,
Água de torneira por dez segundos, Solução de ácido oxálico 2,5% por cinco minuto
e três banhos de Água destilada por 3 minutos cada. A figura 4 ilustra de forma
esquemática a sequência descrita.
41
As lâminas foram então inseridas em uma cuba de vidro com o berço para
corar lâminas contendo solução de protargol 0,6% (Figura 5) permanecendo em
banho-maria (60ºC) por 40 minutos.
Ao retirar a cuba com o berço de lâminas do banho-maria, novamente as
membranas passaram por uma sequência de reagentes, respectivamente para
realizar o processo de revelação: solução de hidroquinona por trinta segundos, água
de torneira por dez segundos, solução de cloreto de ouro 0,5% por três segundos,
solução de ácido oxálico 2,5% por trinta segundos, água destilada por dois minutos,
Solução de tiosulfato de sódio 2,5% por três minutos e água de torneira três vezes
por três minutos cada. A figura 6 ilustra de forma esquemática a sequência descrita.
Em seguida as membranas passaram pelo processo de desidratação em
solução de álcool isopropílico, seguindo as concentrações e os respectivos tempos
conforme discriminados a seguir: solução a 30% por cinco (5) minutos, solução a
70% por cinco (5) minutos, álcool isopropílico bruto por cinco (5) minutos e álcool
isopropílico bruto por cinco (5) minutos.
As membranas foram mergulhadas, respectivamente, nas soluções: xilol mais
álcool isopropílico na proporção 1:1 por cinco (5) minutos e xilol puro por cinco (5)
minutos duas vezes.
Em seguida as membranas foram montadas entre lâmina e lamínula com
resina (Entellan). Transcorrido um período para secagem, as membranas estavam
prontas para quantificação dos ciliados sob microscópio óptico.
O procedimento detalhado desta técnica encontra-se no apêndice C deste
trabalho.
2.4 Processamento dos dados
2.4.1 Variáveis físicas, químicas, colimetria e clorofila a
A normalidade na distribuição dos dados foi testada pelo método de
Kolmogorov-Smirnov. Este teste observa a máxima diferença absoluta entre a
função de distribuição acumulada assumida para os dados, no caso a Normal, e a
função de distribuição empírica dos dados. Quando os dados apresentaram
distribuição normal, estes foram trabalhados a partir de métodos estatísticos
42
paramétricos, quando não apresentaram e não puderam ser normalizados, foram
utilizados os não paramétricos.
As análises estatísticas foram realizadas pelo programa STATISTICA 7.0, a
saber: Discriminante para avaliar a distribuição das estações de coleta em função
dos parâmetros físicos, químicos e biológicos; análise de correlação Canônica com o
objetivo de avaliar a distribuição das espécies em função das variáveis físicas,
químicas e biológicas; ANOVA One Way a fim de verificar possíveis diferenças
significativas da riqueza e da densidade de espécies de protistas ciliados entre as
estações de coleta, período sazonal ou entre as regiões do rio das Velhas (alto,
médio e baixo curso) e análise de Cluster com a finalidade de avaliar a distribuição
das estações de coleta de acordo com os índices de saprobidade química e
biológica.
Os dados de avaliação do ambiente foram cedidos pelo Instituto de Gestão
das Aguas de Minas Gerais – IGAM, como o Índice de Qualidade da Água (IQA) e
Índice de Estado Trófico (IET), também analisados no presente estudo.
O IQA é definido por um conjunto de 9 parâmetros considerados mais
representativos para a caracterização da qualidade das águas: oxigênio dissolvido,
coliformes termotolerantes, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato
total, temperatura da água, turbidez e sólidos totais. A cada parâmetro foi atribuído
um peso, conforme apresentado na tabela 2 a seguir, de acordo com a sua
importância relativa no cálculo do IQA, e traçadas curvas médias de variação da
qualidade das águas em função da concentração do mesmo.
Tabela 2 - Peso atribuído aos parâmetros físico-químicos utilizados
no cálculo do IQA.
Fonte: Relatório Anual do programa Águas de Minas – (IGAM 2007)
43
Para o cálculo do IQA foi utilizado um software desenvolvido pelo CETEC –
Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais. Os valores do índice variam entre 0
e 100, conforme especificado a seguir na tabela 3:
Tabela 3 - Nível de qualidade da água de
acordo com o IQA.
Nível de Qualidade
Excelente
Bom
Médio
Ruim
Muito Ruim
Faixa
90< IQA <=100
70< IQA <=90
50< IQA <=70
25< IQA <=50
0< IQA <=25
Fonte: Fundação Centro Tecnológico de Minas
Gerais (CETEC/MG)
Os resultados apresentados de IET serão a média aritmética simples dos
índices relativos ao fósforo total e à clorofila a, segundo a equação:
IET = [IET ( P ) + IET ( CL)] / 2
Como o processo de eutrofização envolve dois momentos distintos, causa e
consequência, foi adotado no Projeto Águas de Minas a utilização do índice apenas
quando os dois valores de IET, fósforo e clorofila-a, estiverem presentes. Para a
classificação deste índice serão adotados os seguintes estados de trofia:
ultraoligotrófico, oligotrófico, mesotrófico, eutrófico, supereutrófico e hipereutrófico
(LAMPARELLI, 2004), cujos limites e características estão descritos na tabela 4 a
seguir:
Tabela 4 - Classificação do Estado Trófico (IET) – Rios.
Fonte: IGAM (2009).
44
2.4.2 Composição e estrutura da ciliatofauna
Na análise da estrutura da ciliatofauna os táxons e suas respectivas
densidades foram tabulados em forma de uma matriz utilizando o programa Excel,
Windows 2007, considerando a natureza dos táxons (planctônica e bentônica), a
abrangência espacial das estações agrupando-as segundo sua distribuição
nas
porções da bacia (alto, médio e baixo curso) e a abrangência temporal (período
chuvoso – outubro de 2009 e período seco - julho de 2010). A partir desta matriz
foram obtidos a riqueza, a densidade e os índices de diversidade e equitabilidade. O
cálculo destes índices considerou o nível taxonômico de gênero e espécie e utilizou
o programa PAST.
A diversidade foi estimada com base no índice de Shannon-Wiener (H‟),
empregando-se a fórmula em base “e” expressa em nits/indivíduos, no índice
recíproco de Simpson (1/D). Ambos os índices foram utilizados tendo em vista que o
de Shannon-Wiener atribui um peso maior às espécies raras e o de Simpson às
espécies comuns e mostra a concentração de dominância, uma vez que, quanto
maior o seu valor, maior a abundância por uma ou poucas espécies. O recíproco de
Simpson foi calculado, com a finalidade de se obter um índice de diversidade
comparável ao de Shannon-Wiener (ODUM 1988).
A eqüitabilidade (J) é um componente da diversidade que pode ser tomada
como uma medida de uniformidade em termos da repartição de indivíduos entre
espécies. O valor de J varia de 0 a 1, onde 1 representa uma situação, na qual as
espécies são igualmente abundantes (ODUM, 1986; PIELOU, 1969 citado por
MAGURRAN, 1989). A análise comparativa da eqüitabilidade da ciliatofauna
considerou as categorias: muito baixa (0,0
intermediária baixa (0,4
J
0,8) e muito alta (0,8
1,0).
J
J
0,2) baixa (0,2
0,5), intermediária alta (0,5
J
J
0,4),
0,6), alta (0,6
J
Para detectar diferenças significativas entre as categorias: porção da bacia e
os período da coleta foram realizadas ANOVAs one-way. Quando rejeitada a
hipótese nula com níveis usuais de probabilidade (0,05 e 0,01) fez-se a verificação
da normalidade dos dados e da homogeneidade das variâncias, utilizando,
respectivamente, o teste de Kolmogorov-Smirnov e o teste de Levene.
45
As análises estatísticas utilizaram o programa STATISTICA versão 7.0 e na
representação gráfica, além deste programa foi utilizado o Excel, Windows 2007.
2.4.3 Bioindicação da qualidade com base nos Ciliados
A bioindicação da qualidade das águas com base na ciliatofauna
fundamentou-se no enquadramento do índice de saprobidade da estação de coleta
às classes de qualidade de água do Sistema Saprobiótico constante no Manual
Alemâo de Normas Técnica -Fachgruppe Wasserchemie in der Gesellschaft
Deutscher Chemiker,1979), às quais correspondem um determinado nível sapróbico
(Tabela 4), como caracterizado na norma DIN (1990, 2004) e apresentado no
apêndice D.
Tabela 5 - Índice, nível e classe de saprobidade.
Índice, grau e classe de saprobidade (SLADECEK, 1973)
o: oligosapróbica (1,0 - 1,5)
o-b: oligo-betamesosapróbica (>1,5 - 1,8)
b: betamesosapróbica (>1,8 - 2,3)
b-a: beta-alfamesosapróbica (>2,3 - 2,7)
a: alfamesosapróbica (>2,7 - 3,2)
a-p: alfa-polisapróbica (>3,2 - 3,5)
p: polisapróbica (>3,5 - 4,0)
Classe I
Classe I-II
Classe II
Classe II-III
Classe III
Classe III-IV
Classe IV
carga orgânica ausente
carga orgânica escassa
carga orgânica moderada
carga orgânica crítica
carga orgânica forte
carga orgânica muito forte
carga orgânica excessiva
Fonte: Fachgruppe Wasserchemie in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (1979).
Para o cálculo do índice de saprobidade foi utilizada a fórmula de Zelinka &
Marvan (1961):
n
si . Ai . Gi
S=
I =1
n
Ai . Gi
I =1
onde:
i = número atribuído ao táxon
si = valência sapróbica do táxon
Ai = abundância
n = número de táxons
2.4.3.1 Estimativa da Valência e peso sabróbico dos táxons
Para aplicar a metodologia de bioindicadores de qualidade das águas
ecossistemas lóticos tropicais é fundamental estabelecer a valência sapróbica dos
táxons com relação aos seus limites de tolerância ao teor de carga orgânica,
procedimento adotado no presente estudo conforme descrição que se segue.
46
O calculo da valência sapróbica partiu da identificação da frequência de
ocorrência dos táxons nos diferentes níveis de saprobidade das estações de coleta
da área de estudo considerando as condições físicas e químicas da água. Para
tanto, os resultados dos ensaios de nitrogênio amoniacal, demanda bioquímica e
química de oxigênio (mg/L O2) e os valores da saturação e déficit de oxigênio
dissolvido, calculados de acordo com GOLTERMAN et al. (1978) foram enquadrados
aos limites propostos no manual "Richt linie für die Ermittung der Gewässergüte
Klasse" (LAWA, 1982) que estabelece sete níveis de saprobidade, correspondentes
à diferentes concentrações de carga orgânica na água (Quadro 1).
Quadro 1 - Níveis de saprobidade da água a partir de variáveis físicas e químicas.
Variáveis físicos e químicos
Nível de
saprobidade
Índice
sapróbico
Teor de
carga
orgânica
(%)
(%)
1,0 a < 1,5
ausente a
muito
escasso
0a5
0a3
1,5 a < 1,8
escasso
5 a 15
1,8 a < 2,3
moderado
2,3 a < 2,7
2,7 a < 3,2
OD
DBO5
NH4 –N
DQO
(mg/l)
(mg/l)
0 a 0,5
< 0,1
1a<3
3 a 10
0,5 a 2
0,1
3a<6
15 a 30
10 a 25
2a4
> 0,1 a < 0,3
6 a < 10
crítico
30 a 50
25 a 50
4a7
> 0,3 a < 0,7 10 a < 19
forte
50 a 75
50 a 100
7 a 13
> 0,7 a < 3,0 19 a < 75
alfamesopolisapróbio
3,2 a < 3,5
(ams-ps = a-p)
muito forte
75 a 90
100
13 a 22
> 0,3 a < 9,0
> 75
polisapróbio (ps = p)
excessivo
> 90
-
> 22
> 9,0
> 75
Oligosapróbio
(os = o)
oligobetamesosapróbio
(os-ßms = o-b)
betamesosapróbio
(ßms = b)
betaalfamesosapróbio
(ßms-ams = b-a)
alfamesosapróbio
(ams = a)
3,5 a 4,0
Déficit de
SuperSaturação Saturação
(mg/l)
20oC
Cor
indicativa
da
qualidade
das
águas
Fonte: Junqueira et al. (2000).
Nota: Os símbolos colocados entre parênteses sob cada nível de saprobidade, são
convencionalmente utilizados no sistema sapróbio ao lado ( = ) daqueles que serão utilizados
nesse estudo buscando maior facilidade de leitura.
Como a valência sapróbica de um táxon é uma medida de sua importância
para avaliar a estação de coleta, onde a espécie é ponderada para o cálculo do
índice sapróbico com base no intervalo sapróbico em que podem ocorrer. Para
permitir uma caracterização adequada da ocorrência do táxon, DIN (1990, 2004)
considera que, no mínimo, 20 pontos devem sem amostrados. O intervalo da
valência sapróbica é derivada do desvio padrão dos resultados obtidos, para melhor
definir o peso sapróbico dos táxons. A tabela 5 mostra a atribuição dos fatores de
47
ponderação (peso sapróbico) às escalas do desvio padrão e respectiva qualidade
em termos da bionidicação.
Os pesos atribuídos aos táxons foram classificados segundo Sládecek (1973):
16 (ótimo), 8 (bom), 4 (regular), 2 (ruim) e 1 péssimo (Tabela 6).
Tabela 6 - Atribuição dos fatores de ponderação (peso
sapróbico) às escalas de desvio padrão.
Peso sapróbico
16
8
4
2
1
> 1,0
Ótimo
Bom
Regular
Ruim
Péssimo
Impróprio
Desvio padrão
0,0 - 0,2
> 0,2 - 0,4
> 0,4 - 0,6
> 0,6 - 0,8
> 0,8 - 1,0
> 1,0
Fonte: (DIN, 1990)
O fator multiplicado por 2, dos valores indicativos foi usado para dar mais
peso às espécies com valor ecológico restrito do que para aqueles com as mais
amplas distribuições. Ao mesmo tempo, este procedimento minimiza os desvios na
construção de um índice (FRIEDRICH & HERBEST, 2004).
A partir dos resultados das valências e respectivos graus sapróbicos dos
ciliados ocorrentes no rio das Velhas e tributários foi feita a análise comparativa com
os de Sladecek (1973), Maravcova (1977), Wegl (1983), Friedrich (1990) e Foissner
(1996), com a finalidade de identificar a equivalência das informações geradas pelo
presente estudo e os autores citados.
2.4.3.1.1 Análise de cluster
Para evidenciar os padrões gerais de semelhança entre as estações de coleta
quanto aos níveis de saprobidade foi feita a análise de agrupamento hierárquicoaglomerativo (cluster), utilizando o programa ESTATISTICA 7.0. Para esta análise
foi considerado os resultados dos índices de saprobidade, no período chuvosos e de
seca. Na análise foi utilizado como coeficiente de similaridade o método de ligação
da média não ponderada (UPGMA - Unweigted Pair Group Method Average) onde a
distancia entre dois grupos é a média aritmética da distância entre todas as duplas
de objetos pertencentes aos dois grupos. No cálculo da distância entre grupos
48
(coeficiente de distância) foi utilizada a distância Euclidiana simples, para
representação gráfica (dendograma).
2.4.3.2 Grau de poluição com base no índice de diversidade (H’)
Para avaliar a qualidade das águas enquadrou-se os valores do índice de
Shannon (H‟) na classificação proposta por STAUB et al. (1970), WILHN e DORIS
(1986) citados por GUHL (1987), com modificações, quanto aos graus de poluição,
representados por ornamentos (Quadro 1). Salienta-se que o emprego dessa
classificação deve ser considerada com reservas, posto ter sido estabelecida para
ambientes de clima temperado (CETEC, 2004).
Em relação aos índices derivados de medidas diretas da presença dos táxons
KAPUSTKA et al. (1992), citado por FERREIRA (2001) destacam que embora
objetivem a simplificação dos dados, nunca se deve excluir a abordagem em termos
da riqueza e abundância taxonômica. Confiar em apenas um índice como, por
exemplo, o de Shannon-Wiener, pode implicar em interpretações errôneas.
Ainda, segundo HOPKIN (1998) citado por FERREIRA (2001) os principais
problemas relacionados ao emprego de índices de diversidade na análise dos graus
de poluição de ecossistemas aquáticos são:
. não levam em conta os diversos fatores que influenciam a estrutura da
comunidade;
. falta de consenso quanto ao índice a ser empregado como medida da
diversidade e qual grupo e nível taxonômico deve ser utilizado;
. insuficiente clareza em como a diversidade responde à poluição, com base no
conhecimento disponível.
Quadro 2 - Grau de poluição com base na diversidade específica estimada a partir do índice de
Shannon-Wiener (H’).
Classe H’
H‟ 3,0
3,0 H‟ 2,5
2,5 H‟ 2,0
2,0 H‟ 1,5
1,5 H‟ 1,0
H‟ 1,0
Grau de poluição
não poluída
poluição muito fraca
poluição fraca
poluição moderada
poluição forte
poluição excessiva
Ornamento
Fonte: Staub, et al. (1970), Wilhn & Doris (1986) citado por Guhl (1987), com modificações.
49
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54
Capítulo I
55
Composição de ciliados (Protista, Ciliophora) planctônicos do rio
das Velhas e tributários, MG
RESUMO
Durante o estudo da comunidade de protozoários ciliados no Rio das Velhas, MG,
foram encontrados 45 morfo-espécies planctônicas das quais 35 foram identificadas
em nível de espécie, com registro de uma espécie nova, Strobilidium longicinetium n.
sp.. Oligohymenophorea foi a classe mais especiosa e Spirotrichea, a segunda
maior. O presente estudo verificou ainda a influência da poluição orgânica sobre a
composição e distribuição da taxocenose de protozoários ciliados ao longo do Rio
das Velhas bem como avaliação da qualidade da água deste sistema lótico.
Palavras-chave: Ciliados. Sistemas lóticos tropicais.
56
1 INTRODUÇÃO
A despeito da importância dos ciliados na dinâmica trófica das águas
continentais são ainda escassos os estudos deste grupo faunístico em regiões
tropicais. Grande parte dos trabalhos que têm contribuído para o conhecimento da
sua biodiversidade e aspectos funcionais dos ciliados são realizados em rios e lagos
temperados da Europa e América do Norte. No Brasil, um país privilegiado pela sua
condição hidrológica, ainda são escassos os estudos voltados para a taxonomia e
ecologia da comunidade de protistas ciliados planctônicos em cursos d água
(MATSUMURA-TUNDISI et al., 1981) principalmente devido a dificuldades na
padronização metodológica (GOMES & GODINHO, 2003).
Paiva
&
Silva-Neto
(2003,
2004b)
descreveram,
respectivamente,
Apoamphisiella Jurubatiba e Oxytrichia marcilli e identificaram ainda 34 espécies nas
margens da lagoa de Cabiúnas, Macaé, Rio de Janeiro. Paiva & Silva-Neto (2005)
descreveram uma nova espécie, Deviata estevesi em um estudo também realizado
na lagoa de Cabiúnas. Paiva & Silva-Neto (2006) descreveram uma nova espécie do
gênero Pseudourostyla, a P. pelotensis encontrada em água salobra no município de
Pelotas, RS.
Os protozoários ciliados de ambientes lênticos (águas paradas) têm sido
considerados como excelentes bioindicadores para avaliação da qualidade da água,
destacando-se os trabalhos de Hardoim & Heckmann (1996) realizado em alagados
do Pantanal, Mato Grosso. Pode-se citar também os estudo de BARBIERI &
Godinho Orlandi (1989) e Gomes & Godinho (2003) em lagos eutrofizados no
Estado de São Paulo. Em Belo Horizonte, WIELOCH (2006) realizou um estudo
quali-quantitativo da distribuição vertical e horizontal de protozoários ciliados da
Lagoa da Pampulha, utilizando pela primeira vez no pais a técnica de impregnação
pela prata quali-quantitativa (QPS – Quantitative Protargol Stain).
Os estudos envolvendo a ciliatofauna em águas correntes superficiais, são
ainda escassos no Brasil. Paiva & Silva-Neto (2004b) descreveram a espécie
Apoamphisiella foissneri em amostras do rio Limoeiro, Além, Paraíba, MG. Dias &
D‟Agosto (2006) descreveram as alterações morfológicas e mecanismos de ingestão
de acordo com o tipo de alimento em Frontonia leucas (Ehrenberg, 1833)
(Hymenostomatida) às diferentes condições ambientais do córrego São Pedro, Juiz
57
de Fora, MG. Pauleto (2009) estudou a ciliatofauna presente na planície de
inundação da bacia do rio Paraná.
O Rio das Velhas, como um dos principais afluentes do São Francisco, não
apresenta estudos no que se refere à comunidade de protistas ciliados, apesar de
sua importância estratégica e ecológica.
1.1 Aspectos gerais do grupo Ciliophora
O Reino Protoctista Haeckel, 1866 é considerado um grupo polifilético
(HAUSMANN & HULSMANN, 1996). O superfilo Alveolata Cavalier-Smith, 1991, que
contem os filos Apicomplexa Levine, 1970, Dinozoa Cavalier-Smith, 1991 e
Ciliophora Doflein, 1901, sendo os Apicomplexa filogeneticamente mais próximo de
Dinozoa do que aos Ciliophora, tal como demonstrado por Fast et al. (2002) em
estudo sobre filogenia molecular.
Dentro do grupo dos protistas, os ciliados são os mais especializados e
diversificados e com maior complexidade em sua organização (KUDO, 1966;
HICKMAN,
2001).
Compartilhando
uma
origem
comum,
são
organismos
monofiléticos tendo como autopomorfia o dimorfismo nuclear, o tipo de reprodução
sexuada por conjugação e a complexa infraciliatura (Lynn & COLRLIS, 1991).
Os protistas ciliados são organismos unicelulares, heterotróficos e com
tamanhos que varia de 10 m a 4.500 m. Alguns gêneros possuem espécies que
chegam a aproximadamente dois milímetros de comprimento como, por exemplo,
Stentor, Spirostomum e Lacrymaria. Outros se apresentam em dimensões
diminutas, cerca de vinte micrometros, como Mesodinium e Cyclydium.
Neste sentido, o entendimento da morfologia e ecologia dos protistas ciliados
é fundamental no emprego de chaves dicotômicas para a identificação dos mais
diversos táxons.
Os ciliados são diploides e dicariotas, possuindo dois núcleos distintos, do
ponto vista morfológico e funcional (CORLISS, 1979; MARGULIS & SCHWARTS,
1981). Os micronúcleos variam em número, de 1 a 20, e tamanho, medindo entre
SMALL, 2002).
Todos os ciliados possuem cílios em pelo menos uma fase de seu ciclo de
vida, com exceção do gênero Phalacropstes, um suctório epizoóico que vive sobre o
58
poliqueta Schizobranchia insignis Bush, 1905 (HAUSMANN & HULSMANN, 1996) .
Os cílios são organelas idênticas, estruturalmente, aos flagelos que servem
tanto para locomoção, por meio da ciliatura somática usada para natação ou
forrageamento, quanto para captura de alimento através da ciliatura oral, por meio
de filtração.
Os cílios que compõem o córtex dos ciliados são caracteres taxonômicos
fundamentais na diferenciação dos táxons, sendo específico o padrão de distribuição
destas estruturas extracelulares. Podem cobrir toda a superfície do corpo, estar
restrito à região peristomial (citóstoma) ou a certas faixas. Com o advento de
técnicas de impregnação por prata proposta por CHATTON & LWOFF (1930), KLAIN
(1958), FOISSNER (1991) e DIECKMANN (1995) a ciliatura somática (distribuída ao
longo da superfície do corpo celular) e a ciliatura oral (distribuída pelo citóstoma)
ganharam grande valor na identificação de gêneros e espécies dentro do grupo.
Os cílios originam-se de uma unidade estrutural que forma todo o sistema
locomotor e alimentar dos ciliados: o cinetídio e quando associados, entre si,
originam um complexo organelar denominado infraciliatura que corresponde ao
sistema responsável pela locomoção do indivíduo.
Os hipotrichios altamente especializados, como Urostyla, Stylonichia e
Euplotes, possuem ciliatura corporal enormemente modificada. Barnes et al. (1994)
colocam, em uma perspectiva da evolução, que o corpo diferenciou-se em superfície
dorsal e ventral distintas e os cílios desapareceram em grande parte exceto em
determinadas áreas da parte ventral. Assim os cílios ocorrem como tufos, chamados
cirros, grupos compactos de cinetossomas.
O citostoma pode ser encontrado na região anterior apical ou subapical. Em
alguns heterotrichios e na maioria dos peritrichios o citostoma está localizado na
base de uma depressão. O complexo oral ainda pode apresentar extrusomas, um
conjunto de organelas que liberam substâncias para fora da célula. Está presente
em algumas espécies, sendo responsável pela proteção da célula ou pode
apresentar outra função como armadilha para a captura de alimento.
O grupo dos protistas ciliados é, portanto, classificado com base no arranjo,
posição e ultraestruturas dos cílios, morfologia do citóstoma, presença ou não de
extrussomas, morfologia do complexo nuclear, e padrão no processo de
morfogênese.
59
Os Protistas ciliados são, em sua grande maioria, de vida livre, sendo poucos
simbiontes, comensais e parasitos (FENCHEL, 1987). Podem ser natantes ou
sésseis, com estes últimos vivendo tanto em substratos inertes quanto a diversos
organismos (epibiontes). Os grupos de vida livre ocupam diversos ambientes, como
o marinho (interstícios de areia, estuários), os dulciaquícolas (lagos, córregos, rios,
reservatórios, poças temporárias, lençóis freáticos e lodo ativado de estações de
tratamento de efluentes) , terrestres (associados a musgos e superfícies de solos,
troncos de árvores) (DRAGESCO & DRAGESCO-KERNÉIS, 1986; FENCHEL, 1987)
ou no interior de epífitas Bromeliacea (FOISSNER, 2003a,b).
O registro deste protistas em diversos ambientes deve-se a grande
adaptabilidade às condições bióticas e abióticas (NOLAND, 1925). Quando as
condições ambientais se tornam adversas este organismos encistam, até que o
ambiente retorne às condições favoráveis (TAYLOR, 1981).
Os protistas ciliados atuam na cadeia trófica como predadores de bactérias,
cianobactérias, detritos, desmídiaceas, algas filamentosas, diatomáceas, amebas
nuas e com tecas, hifas de fungos e até mesmo outros ciliados.
Levando em conta o tipo de fagocitose, os ciliados são classificados em
filtradores, alimentando-se de pequenas presas, bactérias e detritos filtrados através
da ação ciliar; raptorias, pela predação de bactérias e outros protistas; e suctoriais
que vivendo em substratos inertes ou sobre outros organismos capturam suas
presas através de tentáculos (VERNI & GUATIERI, 1997).
A biogeografia dos protistas ciliados ainda não é clara. Ecólogos e
taxonomistas divergem quanto ao número de espécies existentes e sua dispersão
no planeta. Enquanto os ecólogos defendem um distribuição geográfica ampla, os
taxonomistas segerem um dispersão restrita. Segundo FOISSNER (1999) essas
divergências ainda são especulativas, uma vez que uma pequena parcela dos
habitats do planeta foi explorada, e que a chave para entender a biodiversidade e a
distribuição geográfica dos ciliados é ampliar o esforço amostral no planeta e a
formar novos taxonomistas.
1.2 Classificação taxonômica
Os protistas ciliados têm sido classificados de diversas maneiras de acordo
com a quantidade de características acumuladas para cada espécie. Dessa forma,
60
nos últimos anos tem-se mudado as chaves taxonômicas drasticamente com o
desenvolvimento e aprimoramento de técnicas de coloração de estruturas celulares
importantes para a diagnose, e até mesmo, análises genômicas dos indivíduos
(CORLISS, 1979). Esse trabalho envolve atualmente o suporte da microscopia
eletrônica de varredura e de comparações a níveis moleculares.
Não existe, portanto, uma taxonomia fixa para o grupo, como se pode
ver ao comparar as classificações propostas por Lee et al. (1984),
revisadas em 1996, Puytorac (1994), Lynn & Small (1997). No presente
estudo foi utilizada a classificação mais atual (Apêndice A), proposta
por Lynn & Small (2002).
61
2 MATERIAL E MÉTODOS
Área de estudo: Correspondeu a bacia hidrográfica do rio das Velhas, entre
2001). A Bacia do rio das Velhas abrange uma área de 27.857 km 2 com 51
As estações foram selecionadas da rede de amostragem operada pelo IGAM
(2009) no âmbito do projeto “Águas de Minas”.
Coleta das amostras: foram realizadas no período chuvoso (outubro, 2009) e
no período seco (julho, 2010) com o amostrador Garrafa de Van Dorn (5L),
armazenadas em potes plásticos de 500ml. Incluiu dois lotes de amostras: um lote
correspondeu a amostras in natura mantidas sob refrigeração, para ensaio de
identificação (qualitativo), e o outro a amostras preservadas fixadas com Bouin
aquoso 5% na proporção 1:5 destinados ao ensaio de quantificação dos táxons.
Processamento das amostras: realizou-se o ensaio quantitativo por filtração
em membrana associada à técnica de impregnação pelo proteinato de prata
(protargol), de acordo com Skibbe (1994). Utilizou-se de três alíquotas de 20 ml para
cada amostra totalizando 60ml.
62
na margem durante
Escala
Figura 1 - Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, sub-bacia do rio das
Velhas, MG. Fonte: Comitê de Bacias Hidrográficas de minas Gerais.
Processamento dos dados: os resultados em termos da riqueza e densidade
foram expressos por estação de coleta agrupando-as segundo a distribuição no alto,
médio e baixo curso da bacia e os períodos sazonais. Para detectar diferenças
significativas entre as categorias: porção da bacia e os período da coleta foram
realizadas ANOVAs one-way utilizando o programa STATISTICA 7.0. Foram ainda
calculados o índice de Shannon-Wiener (H‟) e a eqüitabilidade ou uniformidade de
J, conforme Magurran (1989) e Krebs (1989). A análise comparativa da
63
eqüitabilidade da ciliatofauna considerou as categorias: muito baixa (0,0
baixa (0,2
J
0,6), alta (0,6
0,4), intermediária baixa (0,4
J
0,8) e muito alta (0,8
J
J
J
0,2)
0,5), intermediária alta (0,5
J
1,0).
Para algumas estações não foi possível o cálculo do Índice de diversidade e
equitabilidade devido a ausência de ciliados nas alíquotas das amostras submetidas
aos ensaios de quantificação.
Os valores de densidade foram classificados como: muito escassa (d
escassa (1
d
5), moderada (5
d
50), abundante (50
J
1),
100) e muito
abundante (d > 100).
64
3. RESULTADOS
3.1 Composição da comunidade de protistas ciliados planctônicos
Foram registrados 45 táxons de ciliados, dos quais 33 foram identificados ao
nível de espécie e 12 ao nível de gênero (Tabelas 1 e 2). Foi encontrada uma
espécie nova, Strobilidium longicinetium n. sp (Capítulo IV) nas estações BV149
(período chuvoso) e na estação BV147 (período seco) no rio Bicudo, município de
Corinto.
Temporalmente, no período chuvoso, as maiores densidades foram
observadas para Scuticociliatida (6583 ind./L) e Glaucoma scintilans (1919 ind./L) e
foram mais expressivas na estação AV063 no alto curso. Acineria uncinata,
Carchesium polipynum, Halteria bifurcata, Oxytrichia hymenostoma, Spirostomum
teres, Strobilidium longicinetium n. sp, e Vorticella sp.2, obtiveram as menores
densidades e classificadas como moderadas comparativamente as outras espécies.
No período seco, as densidade mais expressivas foram observadas para
Aspidisca cicada (8415 ind./L), Carchesium polipynum (8006 ind./L), Philasterides
sp. (4794 ind./L), Epistylis plicatilis (4196 ind./L).
Aspidisca turicula, Euplotes aediculatus, Glaucoma frontata, Oxytrichia sp.,
Pseudourostyla nova, Tintinnidium sp., Tintinnopsis sp. e Suctoria apresentaram a
menor densidade (17 ind./L), mas foi classificada como moderada. Estre as espécies
encontradas, não ocorreu táxons escassos.
Algumas espécies apresentram clara variação sazonal. Didinium nasutum,
Spirostomum teres ocorreram apenas no período chuvoso. No período seco, ocorreu
um incremento de espécies, quais sejam: Aspidisca turicula, Epistylis coronata,
Epistylis plicatilis, Euplotes aediculatus e Euplotes eurystomus, Frontonia leucas,
Gastronauta clatratus, Glaucoma frontata, Lembadion lucens, Litonotus lamella,
Loxodes
striatus,
Pseudovorticella
Nassula
sp.,
chlamydophora,
Oxytrichia
Stentor
sp.,
roeselli,
Paramecium
Tintinnium
sp.,
caudatum,
Vorticella
convallaria e Vorticella sp.
65
Tabela 1 - Densidade e riqueza total de ciliados planctônicos das estações amostrais durante os períodos de chuva, no rio das Velhas e
tributários.
Protistas Ciliados Planctônicos
Táxons
HETEROTRICHEA
Spirostomum teres
Estação chuvosa - 31.09.2009
AV013 TR035 AV037 AV210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135MV153MV137MV138MV156MV141MV142MV150MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
42
42
42
42
SPIROTRICHEA
Hypotrichia
Aspidisca cicada
Halteria bifurcata
Strobilidium longicinetium n. sp.
Oxytrichia hymenostoma
Tintinnopsis sp.
125
37
200
167
33
33
33
33
37
200
42
42
375
375
PHYLLOPHARINGEA
Chilodonella uncinata
100
100
42
42
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
RIQUEZA TOTAL
DENSIDADE TOTAL (ind./L)
33
125
LITOSTOMATEA
Acineria uncinata
Didinium nasutum
OLIGOHYMENOPHOREA
Cinetochilum margaritaceum
Cyclidium glaucoma
Glaucoma scintilans
Phillasterides sp.
Scuticociliatida
Campanella umbellaria
Carchesium polipynum
Vorticella aquadulcis
Vorticella sp. 2
33
167
42
42
125
9542
42
125
37
37
33
100
33
100
33
133
33
100
33
33
33
17
17
83
83
42
917
1792
167
33
33
100
28
33
28
400
200
33
133
33
17
17
6583
83
42
125
42
42
33
33
AV013 TR035 AV037 AV 210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135 MV153 MV137 MV138 MV156 MV141 MV142 MV150 MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
2
2
1
1
0
10
1
0
0
2
1
1
0
5
0
0
1
1
2
3
3
3
4
208
83
42
125
0
10125 42
0
0
111
33
33
0
500
0
0
33
33
74
50
267
233
200
Fonte: elaborada pelo autor.
66
Tabela 2 - Densidade e riqueza total de ciliados planctônicos das estações amostrais durante os períodos de seca, no rio das Velhas e tributários.
Protistas Ciliados Planctônicos
Estação seca - 07.07.2010
Táxons
AV013 TR035 AV037 AV210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135 MV153 MV137 MV138 MV156 MV141 MV142 MV150 MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
50
50
KARYORELICTEA
Loxodes striatus
HETEROTRICHEA
Stentor roeselii
SPIROTRICHEA
Hypotrichia
Euplotes aediculatus
Euplotes eurystomus
Aspidisca cicada
Aspidisca turicula
Halteria bifurcata
Strobilidium longicinetiu n. sp.
Oxytrichia sp.
Pseudourostyla nova
Tintinnopsis sp.
Tintinnidium sp.
LITOSTOMATEA
Acineria uncinata
Litonotus lamella
Litonotus sp.
Litonotus sp.1
PHYLLOPHARINGEA
Gastronalta clatratus
NASSOPHOREA
Nassula sp.
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
OLIGOHYMENOPHOREA
Frontonia leucas
Lembadion lucens
Paramecium caudatum
Cyclidium glaucoma
Glaucoma frontata
Glaucoma scintilans
Phillasterides sp.
Scuticociliatida
Epistylis coronata
Epistylis plicatilis
Epistylis sp.
Pseudovorticella chlamydophora
Suctoria
Vorticella campanulla
Vorticella convallaria
Vorticella sp.
Vorticella sp. 2
44
44
22
22
22
0
22
472
2644
1164 5622
25
472
2400
73
982
178
4489
25
22
244
109
956
33
17
17
33
17
22
33
1050
33
17
17
33
17
83
317
517
17
33
17
17
17
17
17
22
56
28
28
89
67
22
55
36
18
22
267
133
133
55
36
18
333
222
111
89
356
244
111
33
17
17
33
67
67
33
17
17
50
50
33
133
33
33
33
17
17
50
33
17
33
55.6
55.6
222
278
28
667
44
44
89
67
67
733
56
56
3139
8956
44.4
764
9800
100
25
17
17
50
167
17
17
167
17
17
250
67
33.3
83
89
56
44
22
44
18
356
1489
44
55
91
18
22
333
222
400
3089
44
28
139
83
100
83
25
17
17
67
17
33
67
67
311
311
56
28
1917
333
2911
2378
2111
489
218
18
1867
1156
1022
22
36
91
127
222
91
111
17
33
17
50
17
267
89
83
167
17
17
33
17
306
333
417
22
56
56
28
17
33
311
33
0
0
AV013 TR035 AV037 AV 210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135 MV153 MV137 MV138 MV156 MV141 MV142 MV150 MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
RIQUEZA TOTAL
DENSIDADE TOTAL
0
0
0
0
2
222
5
333
1
28
5
733
4
156
6
844
10
3667
1
56
19
17
11956 2036
19
16111
3
117
2
50
7
150
4
233
3
183
1
33
20
1433
6
150
7
183
4
67
67
3.1.2 Diferenciação espacial e temporal da comunidade
As estações AV153 (rio das Velhas a jusante do Ribeirão da Mata) no alto
curso, MV138 (rio das Velhas município de Santa Luzia) no médio curso e TR147
(rio Bicudo, Corinto) no baixo curso, obtiveram a riqueza máxima encontrada de 20
espécies de ciliados planctônicos no período seco (Figura 2).
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Riqueza
BV149
BV148
BV151
TR147
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
TR135
AV105
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
TR035
AV013
Riqueza seca
Riqueza chuva
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Espécies
Figura 2 - Riqueza de espécies de protistas ciliados planctônicos referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG.
As diferenças observadas em termos da riqueza total (Figura 3), de acordo
com a sazonalidade, foram significativas (ANOVA One Way, p= 0,0026).
68
p= 0,0026
Figura 3 – Riqueza total de ciliados planctônicos nos diferentes períodos sazonais.
Em termos da riqueza total nas regiões da bacia do rio das Velhas, o Alto
Velhas foi a que apresentou maior riqueza, com 31 táxons registrados. O Baixo
Velhas obteve a segunda maior riqueza, com 30 táxons contra 28 no Médio Velhas
(Figura 4).
n espécies
Riqueza total por região
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Região
Figura 4 - Riqueza total de espécies de ciliados planctônicos por
região do rio das Velhas, referentes períodos sazonais.
69
Os valores médios de riqueza de espécies apresentaram uma tendência de
maiores valores na região do Médio Velas, observados no período seco (Figura 5),
com 8,29 táxons, seguida do Baixo Velhas com 7,6 táxons e Alto Velhas com 4,91
táxons por estação. No período chuvoso, o Baixo Velhas foi a região na qual
registrou-se maior número de táxons, com média de 3 espécies por estação, contra
1,8 para o Alto Velhas seguido do Médio Velhas com 1,4 táxons por estação.
n espécies
Riqueza média por regiões
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Alto Velhas
Médio Velhas
Regiões
chuva
Baixo Velhas
seca
Figura 5 - Riqueza média de protistas ciliados planctônicos por
região da bacia do rio das Velhas, MG, outubro de 2009 e julho de
2010.
As diferenças observadas em termos da riqueza total entre as porções da
bacia (Figura 6), considerando os períodos seco e chuvoso, não foram significativas
(ANOVA One Way, p= 0,5852) demostrando uma homogeneidade da densidade ao
longo do rio.
70
Figura 6 - Riqueza total de ciliados planctônicos entre as regiões do rio das Velhas, MG.
Considerando a riqueza de táxons e as classes correspondentes, oito classes
do grupo dos ciliados foram representadas. Observou-se que Olygohymenophorea
foi a mais especiosa, com 21 táxons no período seco e 9 no período chuvoso.
Spirotrichea foi a segunda mais representada, com 12 espécies no período seco e 6
no chuvoso. Karyorelictea e Nassophorea, ocorreram apenas no período seco,
representadas por um táxon (Figura 7).
Riqueza
de ciliados
classe
Riqueza
de Ciliados
por por
classe
21
22
20
18
12
n espécies
16
14
12
Chuva
Seca
9
10
8
6
6
1
4
2
2
1
1
2
1
0
4
1
0
1
1
EA
LI
TO
ST
O
M
AT
PH
EA
YL
LO
PH
A
R
IN
G
EA
N
A
SS
O
PH
O
R
EA
PR
O
ST
O
O
M
LI
AT
G
O
EA
H
YM
EN
O
PH
O
R
EA
R
O
TR
IC
H
SP
I
A
H
ET
E
EL
IC
TE
A
RY
O
R
K
R
O
TR
IC
H
EA
0
Classes
Figura 7 - Riqueza de protistas ciliados planctônicos por classe, rio das Velhas e tributários,
MG, período seco e chuvoso.
71
3.1.3 Densidade
Em termos da densidade de ciliados planctônicos, esta foi maior entre as
estações no período seco, e o valor máximo registrado foi observado na estação
MV138 (16.111 ind./L), seguida da estação AV153 (11956 ind./L) (Figura 8) e a
menor, obtida em AV139 (28 ind./L).
No chuvoso, as maiores densidades foram observadas em AV063 (10.125
ind./L) seguida da estação MV156 (500 ind./L). A menor densidade obtida foi de 33,3
ind./L, registrada para as estações AV153, MV137, MV150, MV152.
O período chuvoso foi marcado por um maior número de estações com
densidade zero (AV139, AV083, AV105, MV138, BV141, BV142) enquanto que no
período seco o mesmo ocorreu apenas em duas estações (AV013 e AV035).
Entretanto, diferentemente da riqueza, o efeito sazonal não foi significativo na
diferenciação da densidade entre as estações (ANOVA One Way, p= 0,2300)
(Figura 9).
Densidade
Densidade
10000
100
chuva
10
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
AV105
TR135
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
1
seca
TR035
Ind./L log.-1
1000
Estações
Baixo Velhas
Figura 8 - Densidade de espécies de protistas ciliados planctônicos referentes
as duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG.
72
P =0,2300
Figura 9 - Densidade de ciliados planctônicos nos diferentes períodos
sazonais. Fonte: elaborado pelo autor.
Ao se considerar os valores médios da densidade ao longo das regiões da
bacia, verificou-se que o Alto Velhas foi a que apresentou a maior densidade média,
com 979 ind./L e a menor, foi observada para a região do Médio Velhas, com 85,7
ind./L, considerando o período chuvoso (Figura 10). No período seco, o
comportamento da densidade média foi diferente. Os valores médios observados
foram de 2696,3 ind./L no Médio Velhas, seguido do Alto Velhas, com 1635,9 ind./L
e Baixo Velhas, com 373,3 ind./L.
73
Médiadas
dasdensidades
densidades
Média
4000
Densidade ind./L
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Regiões
chuva
seca
Figura 10 - Densidade total média de protistas ciliados planctônicos por
região, referente as duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e
tributário, MG.
As diferenças observadas nos valores da densidade não foram significativas entre
as porções da bacia. Apesar deste resultado pode-se observar que há uma
diferenciação espacial na riqueza em função do trecho da bacia e observa-se uma
concentração maior de ciliados planctônicos nas regiões do alto e médio curso
(Figura 11).
P =0,6589
Figura 11 - Densidade total média de protistas ciliados planctônicos por
região da bacia do rio das Velhas, MG, outubro de 2009 e julho de 2010.
De maneira geral, temporalmente, das classes representadas no estudo,
Oligohymenophorea apresentou a maior densidade para o período seco, com 25.666
74
ind./L, seguida de Spirotrichea com 11.122 ind./L e foram as que apresentaram
também as maiores densidade no período chuvoso, 10.653 ind./L e 637 ind./L
respectivamente.
No período seco, a classe com menor densidade foi Karyorelictea,
representada apenas pela espécie Loxodes striatus, com densidade igual a 67
ind./L. O mesmo foi observado para Nassophorea, com 89 ind./L, representada por
Nassula sp., conforme no figura 12.
Desidade Classes
100000
25683
10653
Densidade ind./L.log-1
11122
10000
637
1000
562
777
749
175
67
100
67
89
233
125
42
seca
10
chuva
SP
IR
O
TR
IC
H
EA
LI
TO
ST
O
M
PH
AT
YL
EA
LO
PH
A
R
IN
G
EA
N
A
SS
O
PH
O
R
EA
PR
O
ST
O
LI
O
G
M
O
AT
H
EA
YM
EN
O
PH
O
R
EA
IC
O
TR
R
ET
E
H
K
A
RY
O
R
EL
IC
H
TE
A
EA
1
Classes
Figura 12 - Densidade total de protistas ciliados planctônicos por classe, referente as
duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributário, MG.
Oligohymenophorea e Spirotrichea apresentaram o mesmo padrão espacial e
temporal e foram as mais abundantes durante o período chuvoso e seco.
No período chuvoso, Oligohymenophorea e Phyllopharyngea apresentaram
as maiores abundâncias, 92% e 3,5% dos organismos, na região do Alto Velhas e
no Médio Velhas, 72,2% e 22,2%, respectivamente. No Baixo Velhas, Spirotrichea
representou quase a metade da comunidade, com 49% de abundância relativa
(Figura 13).
No período seco, Oligohymenophorea e Spirotrichea foram as mais
representativas nas três regiões da bacia. Assim como o observado no período
75
anterior, Spitrotrichea foi a mais importante, e representou 59% dos organismos
registrados no Baixo Velhas (Figura 14).
Densidade relativa - período chuvoso
100%
90%
OLIGOHYMENOPHOREA
Densiade relativa (%)
80%
70%
PROSTOMATEA
60%
NASSOPHOREA
50%
PHYLLOPHARINGEA
40%
LITOSTOMATEA
30%
SPIROTRICHEA
20%
HETEROTRICHEA
10%
KARYORELICTEA
0%
Alto Vélhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Região
Figura 13 - Densidade das classes de ciliados planctônicos por região da bacia do rio
das Velhas, MG, período chuvoso.
Densidade relativa - período seco
100%
OLIGOHYMENOPHOREA
90%
PROSTOMATEA
Densidade relativa (%)
80%
NASSOPHOREA
70%
60%
PHYLLOPHARINGEA
50%
LITOSTOMATEA
40%
SPIROTRICHEA
30%
20%
HETEROTRICHEA
10%
KARYORELICTEA
0%
Alto Vélhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Região
Figura 14 - Densidade das classes de ciliados planctônicos por região da bacia do rio das
Velhas, MG, período seco.
76
3.2 Diversidade de protistas ciliados: comparação entre as regiões
A riqueza e a densidade de ciliados traduziram índices de diversidade H'
(Tabela 3) com valores reduzidos, que oscilaram de 0 a 2,21 (bits.ind-1),
considerando os períodos seco e chuvoso.
No período chuvoso, as estações que obtiveram maior diversidade foram MV156
(1,44 bits/ind/L) e BV149 (1,32 bits/ind/L) próxima à foz. No seco, AV153 (2,09
bits/ind/L) foi a mais diversa do alto curso, MV138 (2,18 bits/ind/L ) do médio curso e
BV148 (2,02 bits/ind/L) e TR147 (2,21 bits/ind/L) do baixo curso.
Tabela 3. Índice de diversidade de ciliados das estações amostrais do rio das
Velhas e tributários, MG, períodos out/2009 e jul/2010.
Shannon H'
Densidade
Riqueza
Equitabilidade J
(ind./L)
(bits.ind .-1 )
Regiões Estações
Baixo Velhas
Médio Velhas
Alto Velhas
out/10
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
BV146
TR147
BV 151
BV 148
BV 149
3
3
2
2
11
2
3
2
2
6
2
2
3
4
4
4
5
jul/10 out/10
2
6
1
5
4
6
10
1
19
17
19
3
2
7
4
3
1
20
6
8
2
jul/10
210.3
85.4
42.7
222.2
126.0
333.4
27.8
10135
733.3
42.7
155.6
844.4
3666.7
113.1
55.6
34.3 11955.5
2036.4
16200.0
505.0
116.7
50.0
150.0
34.3
233.3
34.3
183.3
76.1
33.3
53.0
1433.4
269.7
150.0
236.3
183.3
204.0
66.7
out/10
0.55
0.79
0.11
0.05
0.00
1.15
0.11
0.00
0.00
0.64
0.13
0.13
0.00
1.44
0.00
0.00
0.13
0.13
0.80
1.25
0.79
1.06
1.32
jul/10 out/10
0.00
0.00
0.66
1.75
0.00
1.26
1.28
1.36
1.54
0.00
2.09
1.98
2.18
0.80
0.69
1.83
0.90
0.92
0.00
2.21
1.68
2.02
0.69
0.5
0.7
0.2
0.1
ID
0.5
0.2
ID
ID
0.6
0.2
0.2
ID
0.8
ID
ID
0.2
0.2
0.7
0.9
0.6
0.8
0.8
jul/10
0.5
0.7
1.0
1.0
0.0
0.8
0.9
0.8
0.7
0.0
0.7
0.7
0.7
0.7
1.0
0.9
0.6
0.8
0.0
0.7
0.9
1.0
1.0
De maneira geral, somando-se os períodos seco e chuvoso, os índices de
diversidades de Shannon H‟ indicaram uma maior diversidade de espécies para a
região do Baixo Velhas, com valores médios de 2,79 bits/ind./L, seguido do Alto
77
velhas, com 2,45 bits/ind./L, e do Médio Velhas, com diversidade igual 2,33
bits/ind./L.
No período chuvoso, a região do Baixo Velhas mostrou-se mais diversa (1,69
bits/ind/L) e o Alto Velhas, apresentou menor densidade (1,35 bits/ind/L). Em termos
da equitabiliade, o Médio Velhas caracterizou-se por uma comunidade mais
equânime classificada como muito alta (0,89), enquanto que o alto curso obteve uma
equitabilidade intermediária alta (0,51), demostrando a presença de espécie
dominante na comunidade.
No período seco, o mesmo padrão foi observado comparativamente ao
período chuvoso e o Baixo Velhas foi maior diverso (2,69 bits/ind/L) seguido do
Médio Velhas (2,29 bits/ind/L) e Alto Velhas (2,27 bits/ind/L). Tendo em vista a
equitabilidade, o Baixo Velhas apresentou uma comunidade mais homogenia e
semelhante ao período anterior, o alto curso obteve o menor valor de equitabilidade
(0,67), entretanto classificada como alta.
Na soma dos dois períodos, o Baixo Velhas permaneceu com a maior
diversidade (2,79 bits/ind/L) e o Alto Velhas (2,46 bits/ind/L) com diversidade maior
que o médio curso (2,33 bits/ind/L). Apesar de as variações de J (Tabela 4), não
terem sido expressivas entre as regiões, evidencia-se para o Baixo Velhas uma
uniformidade maior, com valores médios de 0,81 que se enquadram na categoria de
equitabilidade alta, comparada às regiões do Alto velhas (0,71) e Médio Velhas
(0,69), que podem ser classificados equitabilidade intermediária alta.
Temporalmente, considerando a riqueza e a densidade total das três porções,
a diversidade de Shannon H‟ foi caracterizada por valores médios de 1,55 e 2,42
bits/ind/L nos períodos chuvoso e seco respectivamente, sendo este, marcado por
uma maior diversidade de espécies e alta equitabilidade (0,72).
78
Tabela 4 - Índices de diversidade de ciliados por região do rio das Velhas, MG.
Período e região
Riqueza
Densidade
(ind./L)
H´
bits/ind.-1
J
Quente-Chuvoso
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Total
14
6
8
20
10769.5
600.0
824.1
12193.5
1.35
1.60
1.69
1.69
0.51
0.89
0.81
0.56
Média
Desvio padrão
9.3
3.4
4064.5
4742.0
1.55
0.15
0.74
0.16
Frio-seco
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Total
29
27
29
43
17994.4
18969.7
1866.7
38830.9
2.27
2.29
2.69
2.53
0.67
0.70
0.80
0.67
Média
Desvio padrão
28.3
0.9
12943.6
7842.7
2.42
0.19
0.72
0.05
Chuvoso/Seco
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
32
29
31
28794.9
19597.7
2720.7
2.46
2.33
2.79
0.71
0.69
0.81
Média
31
17037.8
2.53
0.74
Desvio padrão
1.2
10797.5
0.19
0.05
79
4 DISCUSSÃO
No presente estudo, utilizando a técnica de impregnação quantitativa pelo
proteinato de prata – QPS , resultou na identificação de 45 táxons ao longo do Rio
das Velhas. O estudo taxonômico e ecológico de protistas ciliados para sistemas
lóticos tropicais, realizado com a técnica de impregnação quantitativa pelo proteinato
de prata – QPS, não conta com antecedentes no Brasil.
As espécies encontradas na presente pesquisa representam os primeiros
registros para o rio das Velhas. Wieloch (2006) realizou um estudo da estrutura de
comunidade de ciliados em ambiente lêntico utilizando a técnica do QPS e registrou
33 táxons. Pauleto (2009) estudou a ecologia da ciliatofauna na planície de
inundação da bacia do rio Paraná e encontrou 136 táxons do grupo. Entretanto, o
estudo contou apenas com observações in natura.
Comparativamente ao presente estudo, a discrepância observada na
diferença do número de táxons registrados por Madoni et al., (2005) Madoni &
Zangrossi, 2005; Madoni & Braghiroli, 2007, identificados in natura, sugerem uma
taxonomia duvidosa por parte dos estudos mencionados, uma vez que grande parte
dos ciliados apresentam características inconspícuas, difíceis de serem detectadas
para a realização de uma taxonomia fidedigna.
O regime pluvial, principalmente em sistemas lóticos, é um importante fator
que altera a composição de espécies e diminui a abundância de protistas ciliados
como demostrado em diversos estudos (SUEHIRO & TEZUKA, 1991; GRACIA et al.,
1989; HUL, 1987; PRIMC-HABDIJA et al., 1997; PRIMC-HABDIJA et al., 1998), o
que pode justificar o baixo número de táxons registrado no período chuvoso. Os
resultados da ANOVA mostrou correlação significativa entre a riqueza e o período
sazonal e corrobora estes estudos, apesar de não ter indicado diferenças
significativas em termos da densidade em função da sazonalidade nem da região.
Entretanto, apesar do baixo número de espécies observado no período
chuvoso, aparentemente, a riqueza e a densidade de ciliados permaneceram
relativamente constantes na bacia, sugerindo uma homogeneidade temporal na
estruturação da comunidade. Aspectos de poluição orgânica detectados na bacia
podem ter contribuído para isso.
A velocidade do fluxo de água tem forte influência na distribuição destes
organismos, uma vez que é alterada as fontes de alimento pela remoção dos
80
nutrientes e de itens alimentares além da força exercida nos organismos presentes
na coluna de água e no substrato (ALLAN, 1995; WETZEL, 2001). Isso explica a
ausência de ciliados nas alíquotas quantificadas em diversas estações no período
chuvoso e no seco, entre as estações próximas às cabeceiras (AV013 e AV035) que
apresentaram um fluxo maior de água. Entretanto, segundo Ejsmont-Karbin & Kruk,
1998 citado por Oliveira, 2009, algumas espécies planctônicas podem encontrar
ambientes favoráveis para se desenvolverem em riachos.
Dessa forma, com base nos resultados, percebeu-se a necessidade de
realizar um esforço de quantificação maior, caracterizado por um maior número de
alíquotas a serem submetidas aos procedimentos de contagem. As estações
próximas às cabeceiras naturalmente caracterizam-se por baixas densidades de
ciliados, uma vez que estes geralmente estão associados à presença de matéria
orgânica dissolvida na água. Em outras estações, próximas aos centros urbanos
(AV083), este fato deveu-se à grande concentração de material particulado que
influenciou negativamente o ensaio quantitativo no sentido de limitar o volume das
alíquotas a serem filtradas.
Entretanto, pôde-se perceber, por meio da distribuição da ciliatofauna, que as
maiores densidades na região do médio deveu-se ao volume de descargas de
efluentes domésticos provenientes do alto curso, introduzidas no rio das Velhas
pelos seus afluentes, rio Arrudas e Córrego do Onça, lançadas pelos centros
urbanos próximos. A comunidade zooplanctônica possui grande sensibilidade
ambiental e responde aos diversos impactos ambientais, refletindo em alterações
nas densidades, composição e diversidade da comunidade (MATSUMURATUNDIZI, 1997 citado por OLIVEIRA, 2009; ESTEVES, 1998; COELHO-BOTELHO,
2003), o que corrobora os resultados encontrados.
As espécies Aspidisca cicada, Halteria bifurcata, Glaucoma scintilans,
Philasterides sp., Carchesium polipynum, Epistylis plicatilis e Vorticella aquadulcis
apresentaram expressivas densidades nas estações próximas aos centros urbanos,
correspondente ao final do alto curso e início do médio curso do rio, sendo as mais
impactadas pelos efluentes domésticos e industriais. Estas espécies, portanto, são
potenciais bioindicadores de poluição orgânica.
Segundo Foissner & Berger (1996) e Sládecek (1973), esta espécies são
indicadoras de condições de altas concentrações de carga orgânica do tipo
81
-
alfamesossapróbicas (carga orgânica crítica),
-mesossapróbicas (carga orgânica
forte), -polimesossapróbicas (carga orgânica muito forte).
Lopez (2003), em um estudo da microfauna aquática de ambientes lóticos,
associou Epistylis sp., Paramecium sp. e Vorticella sp. a ambientes com carga
orgânica moderada.
O fato de Oligohymenophorea ter apresentado altas densidades no período
chuvoso pode estar relacionado à utilização direta de detritos como alimento
(SCHERWASS et al., 2005) pelos seus representantes peritrichideos Carchesium
polipynum, Vorticela aquadulcis, Vorticella convallaria que são considerados
detritívoros. Em contra partida, no período seco, Spirotrichea obteve um incremento
na densidade, paralelalmente à redução nas densidades de Oligohymenophorea.
Esta mudança pode estar associada a redução de partículas orgânicas na coluna de
água desfavorecendo as altas taxas das espécies detritívoras. Segundo Zingel
(1999), os ciliados bacterívoros de pequeno porte como Philasterides sp. com alta
contribuição entre os Oligohymenophorea, são abundantes no período do verão,
enquanto as espécies herbívoras e de maior porte, como os representantes de
Spirotrichea, apresentam maiores densidades no período seco.
Em termos de diversidade, no total das coletas, a região do baixo curso
apresentou maior diversidade, seguida da região do médio curso e alto curso,
sugerindo uma integridade ambiental melhor nas estações do Baixo rio das Velhas,
caracterizada por baixa densidade demográfica e predominância de atividades
agrícolas.
A razão pela qual os valores de H‟ observado nas estações AV013, AV037,
AV210 MV150, MV152, o tributário TR135, e entre outras que obtiveram baixa
riqueza, tenha sido menor do que os de outras estações deve ser considerada. A
diversidade em si, avaliada apenas pelo índice de Shannon, não permitiu a
caracterização real da estação. Como apontado por Hendey (1977), a fim de utilizar
índice de Shannon como uma medida de qualidade da água, deve-se esperar que o
valor da diversidade diminua significativamente entre condições oligotróficas à
eutróficas. No entanto, os valor de H‟ das águas oligotróficas foram menores do que
os das águas moderadamente poluídas e criticamente poluídas. Estes resultados,
portanto, não seguem o princípio estabelecido pelo Hendey (1977).
No entanto, a fim de obter uma caracterização melhor das estações a partir
das assembléias de ciliados, sugiro a associação dos índices à equitabilidade J e as
82
densidades e riquezas, com a finalidade de melhor compreender a relação da
estrutura da comunidade dos protistas ciliados aos ambientes lóticos tropicais.
A estação AV063 apresentou índices de diversidade baixos apesar de ter
apresentado a maior riqueza entre as estações no período chuvoso. Tendo em vista
a equitabilidade (intermediária-baixa) percebe-se dominância de espécies dentro da
comunidade local, neste caso deveu-se a Scuticociliatida e Glaucoma scintilans,
responsáveis por 82% da densidade total neste ponto. No período seco, a
equitabilidade foi maior, e tendo em vista a menor densidade em relação à outubro
de 2009, pode-se concluir uma distribuição mais equânime na comunidade, sem
dominância de espécies.
As estações cujas densidades e riquezas foram maior, presentes no final da
região do alto e início do médio curso, apresentaram índices de diversidade maiores,
o que contrapõe os preceitos de Hendey (1977), já que estes ambientes encontramse degradados, seja pelo lançamento de efluentes domésticos, industriais e/ou
assoreamento dos corpos de água.
83
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Dentre
os
ciliados
registrados,
Aspidisca
cicada,
Carchasium
polipinum,
Philasterides sp., Glaucoma scintilans, Epistylis plicatilis, Vorticella aquadulcis e
Scuticociliatida apresentaram expressiva densidade nas estações coletadas sendo
Glaucoma scintilans a que apresentou a maior frequência de ocorrência
comparativamente ao 45 táxons encontrados. Oligohymenophorea foi a classe mais
especiosa e de maior densidade seguida por Spirotrichea dentre as oito registradas
no estudo. A grande contribuição destas espécies nas áreas de maior impacto por
efluentes domésticos (Alto e Médio Curso) sugerem o uso das mesmas como
bioindicadoras que ambientes com altas concentrações de carga orgânica.
A nova espécie registrada para o Brasil, Strobilidium longicinetium n. sp. apresentou
ampla distribuição entre as estações de coleta e densidades que variaram entre
moderada e muito abundante.
A região do Baixo Velhas mostrou-se ser a região de maior diversidade de espécies
de ciliados.
O presente trabalho é uma importante contribuição para a ampliação do
conhecimento da comunidade de ciliados planctônicos para a Bacia do rio das
Velhas.
84
Prancha I
Figuras 15-21 - Fotomicrografias de ciliados Peritrichious in natura dos gêneros
Carchesium, Vorticella, Epistylis, Podophrya. 15, 16 e 18. Fotomicrografia in vivo de
Carchesium polipinum, evidenciando vacúolo contrátil; 17. Epistylis plicatilis: vacúolo
contrátil. A figura 18 evidencia um processo de divisão binária na colônia de
Carchesium polipinim; 19. Pseudovorticella clamydophorea: vacúolos digestivos em
evidência; 20. Suctoria: pedúnculo; 21. Tentáculos de Tokophrya quadripartita. AZM =
zona adoral de membranelas, VC = vacúolo contrátil, Vd = vacúolo digestivo, Pd =
pedúnculo, Mn = mionema, T = tentáculos. Barras de escala = 20 m.
85
Vc
16
15
Vc
Mn
18
17
ZAM
Vd
T
19
Pd
20
21
86
Prancha II
Figuras 22-25. Fotomicrografias de ciliados Peritrichious impregnados pelo
protargol (Dieckmann) dos gêneros Carchesium, Vorticella, Epistylis e
Campanella. 22. Campanella umbellaria: ; 23. Epistylis plicatilis: macronúcleo
evidenciado em forma de ferradura; 24. Vorticella aquadulcis complex: mionema e
zona adoral de membranelas; 25. Carchesium polipinum: mionema no interior do
pedúnculo. Interrupção do mionema, característico do gênero, apontada pela seta. A
seta mais grossa evidencia uma relação de epibiose entre Carchesium polilinum e
um Suctoria. AZM = zona adoral de membranelas, FP = fibras peristomiais, Mn =
mionema, Pd = pedúnculo, VC = vacúolo contrátil, Vd = vacúolo digestivo.
87
FP
Ma
22
Mn
ZAM
23
24
Mn
Ma
25
88
Prancha III
Figuras 26-34. Fotomicrografias de ciliados oligohimenophorideos dos
gêneros Paramecium, Urocentrum, Glaucoma e Trachellyum. 26-27. Lembadion
lucens, in natura evidenciando o vacúolo contrátil. A figura evidencia a impregnação
pelo protargol (QPS). 28. Trachellyum ovum. 29-30. Glaucoma cf. frontata. A figura
29 o micronúcleo pode ser visualizado. Na figura 30 observa-se as cinécias
somáticas próximas à região oral; 31-33. Glaucoma scintilans, impregnação pelo
protargol (QPS). A figura 33 evidencia um processo de divisão binária; 34.
Urocentrum turbo in natura. AZM = zona adoral de membranelas, CS = cinécias
somáticas, Ma = macronúcleo, MO = membrana ondulante, P = probóscide, RO =
região oral, Vc = vacúolo contrátil. Barras de escala = 20 m.
89
P
RO
RO
Ma
Vc
27
26
28
CS
Mi
Ma
MO
31
Ma
29
32
30
Vc
33
34
90
Prancha IV
Figuras 34-42. Fotomicrografias de ciliados Spirotrichios do gêneros Euplotes,
Spirostomum e Halteria. 34-38. Euplotes aediculatus, vista ventral, mostrando a
zona adoral de membranelas, impregnado pelo protargol (QPS). A figura 34
observa-se o macronúcleo em forma de „C‟, vista dorsal. A figura 36 evidencia o
micronúcleo e as cinécias dorsais (8), impregnação pelo protargol (Dieckmann), vista
ventral. 37 aborda um processo de conjugação. Na figura 38 observa-se o processo
de divisão binária em fase terminal; 39-40. Spirostomum teres, cinetídios somáticos
em evidência, impregnação pelo protargol (Dieckmann). A seta indica a formação de
uma nova zona adoral de membranelas; 41-42. Halteria bifurcata; AZM = zona
adoral de membranelas, CD = cinécias dorsais, CV = cirros ventrais, M =
membranelas, Ma = macronúcleo, Mi = micronúcleo, MO = membrana ondulante,
RO = região oral. Barras de escala = 20 m.
91
Ma
Mi
ZAM
MO
CD
CV
34
35
36
Ma
37
39
38
ZAM
M
RO
41
42
40
92
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97
Capítulo II
98
Inventário taxonômico de Protistas Ciliados (Ciliophora)
epibentônicos do rio das Velhas e tributários (Minas Gerais, Brasil).
RESUMO
Durante o estudo de dois anos em 23 estações amostrais no rio das Velhas e
tributários, foram encontradas 32 espécies de protistas ciliados epibentônicos,
distribuídas em 8 classes. As classes mais especiosas foram Oligohymenophorea e
Spirotrichea, com 11 espécies cada, e as mais frequentes entre as estações. Nos
dois períodos amostrais, houve o predomínio de táxons de hábito onívoro, com um
total de 48% de ocorrência (12 espécies), seguido por bacterívoros, com 30% de
ocorrência (12 espécies), algívoros com 18% (5 espécies), e os carnívoros, com a
menor contribuição entre as estações, 4% (3 espécies). Uma nova espécie,
Strobilidium longicinetium sp. nov. (Spirotrichea, Choreotrichida), em um dos
tributários, foi encontrada, e uma nova ocorrência para a espécie Diaxonella
trimarginata (Spirotrichea, Urostylidae) foi registrada para o Neotrópico. O presente
trabalho amplia o conhecimento acerca da ciliatofauna em águas continentais
brasileiras e revela a diversidade de ciliados epibentônicos de um importante
sistema lótico de Minas Gerais. Os resultados reforçam ainda a necessidade de se
ampliar os estudos taxonômicos no país detentor das maiores bacias hidrográficas
mundiais.
Palavras chaves: Ciliados epibentônicos, nova espécie, novo registro, saprobidade,
sistema lótico.
99
1 INTRODUÇÃO
Nos ecossistemas aquáticos, os protistas ciliados constituem uma parcela
significativa da cadeia trófica microbiana e desempenham dois papeis importantes
para o ambiente: atuam como elo conectando bactérias e fitoplâncton aos organismo
considerados topo de cadeia e na remineralização da matéria orgânica (CARRICK,
2005). Callieri et al. (2002) destacam a importância dos protozoários na
transferência de carbono entre as picocianofíceas e o zooplâncton. Os ciliados
contribuem ainda para a biomassa de águas continentais, fundamental para o fluxo
de energia e ciclagem de nutrientes (FINLEY & FENCHEL, 1996).
Os ciliados bentônicos tem sido considerados como indicadores biológicos de
poluição orgânica em sistemas fluviais desde a década de 50 (LEBMANN, 1951;
SRAMEK-HUSEK, 1958; CAIRNS, 1969; BICK, 1972), tendo em vista a resposta
rápida deste grupo a contaminação do ambiente quando comparados aos outros
organismo aquáticos, devido às altas taxas de reprodução, sensibilidade e
diversidade de nichos ocupados (MADONI & ZANGROSSI, 2005).
O uso de bioindicadores (espécies, grupos de espécies ou comunidades)
permite uma avaliação integrada dos efeitos ecológicos causados por múltiplas
fontes de poluição. Assembléias biológicas e outras variáveis ambientais podem ser
utilizadas como variáveis para inferir efeitos da urbanização sobre os ecossistemas
aquáticos (BROWN et al., 2005).
A diversidade de ciliados em sistemas lóticos tem sido muito estudada, no
hemisfério norte, devido ao seu potencial na avaliação da qualidade da água
(MADONI & GHETTI, 1981; GROLLIÉRE et al., 1990; MADONI & BASSANINI, 1999;
MADONI, 2005). Porém, há pouca informação da ciliatofauna ocorrente no Brasil,
mesmo sendo um país privilegiado pela sua condição hídrica. Dessa forma, a
biogeografia e a biodiversidade dos protistas ciliados são ainda pouco conhecidas
levando a divergências na estimativa de sua diversidade. Os ecólogos aquáticos
estimam um número aproximado de 3.000 espécies ainda não descritas enquanto os
taxonomistas acreditam que existam em torno de 30.000 espécies a serem
descobertas (FINLEY & FENCHEL, 2004; FOISSNER, 2006).
Espécies endêmicas são comuns em rios e córregos, em função da
heterogeneidade espacial encontrada nesses ecossistemas. Particularmente no
estrato bentônico, uma parcela considerável de protistas ciliados pode permanecer
100
encistada (DIAS, 2007) e, portanto, não computada em estudos taxonômicos,
levando a subestimações no cálculo de diversidade de ciliados em sistemas lóticos.
Os múltiplos impactos antrópicos no ambiente natural têm sido responsáveis
pela deterioração da qualidade ambiental nos ecossistemas aquáticos continentais
do Brasil (TUNDISI et al., 2002). Dentre esses, se destaca o rio das Velhas, o qual
merece especial atenção do ponto de vista ambiental, visto que é um dos maiores
afluentes do rio São Francisco, e suas águas drenam regiões com intensas
atividades de mineração e agricultura, e são receptoras de efluentes de esgotos
domésticos e industriais provenientes, em sua maioria, da grande região
metropolitana de Belo Horizonte (JUNQUEIRA et al., 2000).
O rio das Velhas (Bacia do rio São Francisco), apresenta uma grande
diversidade de microorganismos. No estrato bentônico, uma parcela considerável de
espécies de protistas ciliados podem permanecer encistada e, portanto, ainda não
foram descobertas.
Existem estudo recentes no rio das Velhas e a maioria utiliza os
macroinvertebrados bentônicos como bioindicadores (CALISTO et al., 2005;
CALISTO & MORENO, 2008; FERREIRA, 2009). Paula, 2004 realizou um
monitoramento do Alto rio das Velhas utilizando o protozooplâncton, e relatou 13
táxons de protistas ciliados identificados somente até gênero.
O presente trabalho consiste em um estudo taxonômico e ecológico da
diversidade de espécies de ciliados epibentônicos nas estações amostrais
localizadas nas áreas rural e urbana ao longo do rio das Velhas e tributários assim
como a variação temporal na estrutura da comunidade.
101
2.1 Área de estudo e estações de amostragem
Área de estudo: Correspondeu a bacia hidrográfica do rio das Velhas, entre
2001). A Bacia do rio das Velhas abrange uma área de 27.857 km 2 com 51
As estações foram selecionadas da rede de amostragem operada pelo IGAM
no período seco (julho, 2010) e, com auxílio de uma concha de 10cm de diâmetro
adaptada em um cabo extensor, as amostras do sedimento foi coletadas e
armazenadas em potes plásticos de 500ml. Correspondeu a amostras in natura
mantidas sob refrigeração, para ensaio de identificação.
Processamento das amostras: realizou-se o ensaio qualitativo, em placas de
Petri, sob microscopia óptica estereoscópica associada à técnica de impregnação
pelo proteinato de prata (protargol), de acordo com Dieckmann (1995).
102
Escala
Figura 1. Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, sub-bacia do rio das
Velhas, MG.
2.2 Coleta e processamento de amostras
Foram realizadas duas coletas, uma na estação chuvosa (outubro, 2009) e
outra na seca (julho, 2010), em 20 estações amostrais no rio das Velhas e 3 em
103
tributários, amostrando-se a camada superficial do sedimento por meio de uma
concha em profundidade de 30 cm do epilímno na zona litorânea.
A classificação de período chuvoso foi definida segundo Nimer (1979) e
Minuzzi et al. (2007).
O material coletado foi armazenado em potes plásticos com capacidade de
500ml, acondicionados em caixas de isopor refrigeradas com gelo e transportadas
para o laboratório.
2.3 Ensaios laboratoriais
Os ciliados presentes nas amostras foram observados in vivo, em microscópio
estereoscópico (Olympus), pelo uso de lamínulas colocadas flutuando na superfície
de cada amostra por 30 a 60 minutos, método eficiente para amostrar os ciliados
perifíticos e sésseis, e em uma etapa subsequente, algumas gotas do sedimento
foram analisadas. Microscopia de campo claro e de contraste de fase foram
empregadas para identificação dos ciliados. Aqueles de difícil identificação foram
objeto de emprego de técnicas taxonômicas de rotina, em especial aquelas de
impregnação pela prata (FOISSNER, 1997).
Os táxons foram clasifcados segundo Lynn & Small, 2002 e identificados de
acordo com bibliografia especielaizada: Corliss (1979); Dragesco & DragescoKernéis (1986); Foissner et al. (1992); Foissner et al. (1994); Foissner et al. (1995);
Foissner et al. (1996); Foissner et al. (1999) e Foissner & Berger (2006).
Os táxons foram classificados de acordo com o nicho que ocupam (guildas
tróficas) segundo Foissner & Berger (1996): algívoros, bacterívoros, onívoros e
carnívoros. Esta metodologia foi utilizada por Madoni & Zangrossi, 2005, e foi
utilizada no presente estudo para observar a distribuição dos ciliados em guildas nas
regiões do rio das Velhas.
2.4 Técnicas de microscopia ótica
As duas técnicas de microscopia foram empregadas, envolvendo a
impregnação pela prata, para a identificação dos ciliados pré e pós-fixados: a do
Prata a sêco (KLEIN, 1953; FOISSNER, 1991) e a do Protargol (DIECKMANN,
1995).
104
As duas permitem a evidenciação das silver lines, ou seja, do citoesqueleto
composto por feixes de microtúbulos e outras estruturas filamentares. A última
também compreende uma técnica de impregnação pela prata com a utilização do
Protargol (Proteinato de Prata), mas não detecta as silver lines, e sim as bases
ciliares, os cinetídeos, evidenciando as cinécias (fileiras de cinetídeos) e a ciliatura
oral, em especial aquelas compostas pelas zonas adorais de membranelas.
Técnica do Protargol - Dieckmann
Uma importante técnica na Ciliatologia proposta por BODIAN (1937) para o
estudo de células nervosas. TUFFRAU (1964, 1967), que posteriormente, adaptou a
técnica para o trabalho com protistas ciliados. A técnica consiste na impregnação do
organismos por Proteinato de Prata com posterior revelação das estruturas
utilizando a Hidroquinona. No presente estudo utilizou-se uma variação da técnica
proposta por DIECKMANN (1995).
Os ciliados triados in natura, foram transferidos para saleiras de vidro e
fixados em Bouin aquoso 5% por 30 minutos. Os ciliados foram então transferidos
para lâminas limpas e distribuídos uniformemente com o auxílio de tubo capilar.
Deixou-se secar as laminas em estufa pré-aquecida a 60oC na posição horizontal.
Essas lâminas em seguida foram desidratadas em uma séria decrescente de
ETANOL 100%, 70% e 30%, por 10 minutos cada. As lâminas foram então lavadas
em água destilada três vezes por 10 minutos e mergulhadas, posteriormente, em
solução de permanganato de potássio a 0,2% por 100 a 150 segundos e lavadas
rapidamente em água destilada para a retirada do excesso de permanganato de
potássio. A próxima etapa foi mergulhar as laminas em solução ácido oxálico 2,5%
por 3-4 minutos e enxaguadas em água destilada por 4 vezes, 3 minutos cada.
Então, colocaram-se as laminas em solução pré-aquecida de proteinato de prata
(Protargol) 0,6% a 60oC, por no mínimo 120 minutos. Em seguida, após serem
retiradas do Protargol e colocadas em uma aparador, as laminas foram cobertas
com solução diluída de Protargol e adicionou-se hidroquinona (revelador) na
proporção 3:1. Depois enxaguou-se 4 vezes por 3 minutos cada e foram
mergulhadas em cloreto de ouro 0,5% por 10 segundos e lavadas rapidamente em
água destilada. Foram, posteriormente, inseridas em solução de ácido oxálico 3,0%
por 3-4 minutos e enxaguadas em água destilada 4 vezes por 3 minutos cada. As
105
lâminas foram transferidas para a solução de tiossulfato de sódio 2,0% por 3
segundos e novamente enxaguadas em água destilada 3 vezes por 5 minutos cada.
Finalmente as laminas foram desidratadas em uma séria crescente de etanol 30%,
70% e 100% por 10 minutos cada e após completa secagem, montadas em resina
sintética (Entellan) com lamínula 30 x 50cm. O modo de preparo de soluções e
reagentes estão no anexo II.
106
3 RESULTADOS
3.1 Diagnose taxonômica dos protistas ciliados
Durante o estudo, foram encontradas 32 espécies de protistas ciliados
epibentônicos observadas diretamente nas amostras e nas culturas, as quais estão
classificadas segundo Lynn & Small. 2002. As espécies identificadas estão
distribuídas em 8 classes (Figura 2), Karyorelictea (3,1%), Prostomatea (6,3%),
Spirotrichea (34,4%), Heterotrichea (9,4%), Armophorea (3,1%), Litostomatea
(6,3%), Phyllopharingea (3,1%) e Oligohymenophorea (34,4%) tal como mostra a
(Tabela 1 e 2).
Riqueza
classes
Riqueza
das
classes
12
10
n espécies
8
6
4
chuva
seca
2
Total
K
A
RY
O
R
EL
YC
TE
SP
A
IR
O
TR
IC
H
H
EA
ET
ER
O
TR
IC
H
EA
A
R
M
PH
O
R
EA
LI
TO
ST
O
M
PH
AT
YL
EA
LO
PH
A
R
IN
G
EA
PR
O
ST
O
LI
O
G
M
O
AT
H
EA
YM
EN
O
PH
O
R
EA
0
Classes
Figura 2 - Gráfico da riqueza de protistas ciliados epibentônicos por classes e períodos sazonais no rio
das Velhas e tributários, MG.
Considerando a composição de espécies por período, a riqueza maior foi
encontrada na estação BV149 (8 espécies) no período quente-chuvoso, em Guiacuí
no baixo curso do rio das Velhas, próximo a sua foz no rio São Francisco. Na
estação AV067, localizada a montante do município de Sabará, próximo à área
urbana, não foi houve registros de ciliados epibentônicos (Figura 3).
107
Tabela 1 - Frequência de ocorrência de ciliados epibentônicos in natura, referentes ao período quente-chuvoso do rio das Velhas e tributários, MG.
Protistas Ciliados epibentônicos
Período quente-chuvoso - out/2009
AV013 TR035 AV037 AV210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135 AV153 MV137MV138MV156MV141MV142MV150MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
Táxons
KARYORELYCTEA
Loxodes striatus
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada
Oxitrichia hymenostoma
Euplotes eurystomus
Pseudourostyla nova
Diaxonella pseudorubra
Urostyla sp.
Halteria bifurcata
Strobilidium longicinetium n sp.
HETEROTRICHEA
Spirostomum teres
LITOSTOMATEA
Amphileptus procerus
Loxophylum meleagris
PHYLLOPHARINGEA
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
Coleps cf. spetai
OLIGOHYMENOPHOREA
Frontonia leucas
Lembadion lucens
Paramecium aurelia complex
Paramecium caudatum
Urocentrum turbo
Carchesium polypinum
Vorticella cf. pictea
RIQUEZA TOTAL
1
1
1
2
1
1
1
2
2
1
3
3
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
3
1
1
3
1
3
1
1
1
1
1
5
3
3
1
1
3
1
2
1
2
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
3
2
1
1
1
1
2
1
1
4
1
1
1
1
4
1
1
1
3
2
1
1
1
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
3
1
3
1
3
1
1
2
3
1
1
1
3
5
8
3
1
3
1
4
6
1
3
<10
10 - 20
>20
1
3
5
6
0
0
5
5
4
4
1
3
4
2
3
3
0
0
5
3
Legenda
Pouco
Moderado
Abundante
108
Tabela 2 - Frequência de ocorrência de ciliados epibentônicos in natura, referentes ao período frio-seco do rio das Velhas e tributários, MG.
Protistas Ciliados epibentônicos
Táxons
Período frio-seco - julho/2010
AV013 TR035 AV037 AV210 AV139 AV063 AV067 AV083 AV105 TR135 AV153 MV137MV138MV156MV141MV142MV150MV152 BV146 TR147 BV151 BV148 BV149
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada
Oxitrichia hyemnostoma
Euplotes eurystomus
Pseudourostyla nova
Urosoma caudata
Stichotrichia sp.
Halteria bifurcata
HETEROTRICHEA
Spirostomum minus
Spirostomum teres
Stentor coeruleus
ARMOPHOREA
Saprodinium sp.
LITOSTOMATEA
PHYLLOPHARINGEA
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
OLIGOHYMENOPHOREA
Frontonia leucas
Paramecium caudatum
Urocentrum turbo
Carchesium polypinum
Suctoria 3
1
RIQUEZA TOTAL
2
1
2
2
1
4
4
1
3
3
1
1
1
2
5
1
1
1
1
1
1
5
2
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
4
2
3
3
3
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
2
1
5
1
1
1
5
1
5
1
4
<10
10 - 20
>20
1
3
5
3
2
0
4
4
6
2
1
0
2
1
1
1
2
3
0
1
0
Legenda
Pouco
Moderado
Abundante
109
0
9
Riqueza
8
7
n espécies
6
5
4
Chuva
3
Seca
2
Alto Velhas
Médio Velhas
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
0
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
1
Baixo Velhas
Figura 3 - Gráfico da riqueza de protistas ciliados epibentônicos em diferentes períodos sazonais no rio
Pode-se perceber também, que a ocorrência de espécies no período quentechuvoso foi maior comparada ao período frio-seco, com exceção da estação TR135
(rio Taquaraçú), em virtude do alto volume de chuva na região no período chuvoso.
Considerando a riqueza total das espécies nas estações (Figura 4), para os
dois períodos, a distribuição dos táxons foi diferente e as estações TR035,
localizada no rio Itabirito, e TR135, no rio Taquaraçú, apresentaram maior número
de táxons, 11 e 10 espécies, respectivamente. A composição das espécies neste
ponto, estão incluídas nas classes Oligohymenophorea, com 5 espécies, e
Spirotrichea, com 3 espécies (Figura 5).
12
Riqueza total das estações
Riqueza
11
10
9
n espécies
8
7
6
5
4
3
2
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
0
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
1
Baixo Velhas
Médio Velhas
Figura 4 - Riqueza total de protistas
ciliados epibentônicos,
no rio das Velhas
e tributários, MG.
Alto Velhas
110
Na média (Figura 5), a região do Baixo Velhas (4,2) apresentou maior riqueza
em relação ao Alto Velhas (3,5) e o Médio Velhas (2,3), para o período chuvoso,
influenciada pelas estações TR147, BV148 que obtiveram riquezas semelhantes às
do alto curso e BV149, a qual apresentou maior riqueza neste período. No período
seco, a distribuição das espécies foi diferente e a região do alto curso obteve maior
média de espécies (3,0), seguida do Médio Velhas (1,1) e Baixo Velhas (0,8).
n espécies
Média das riquezas
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Chuva
Seca
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Regiões
Figura 5. Média das riquezas de protistas ciliados epibentônicos, em diferentes períodos sazonais no rio
As classes mais especiosas foram a Oligohymenophorea e Spirotrichea, com
11 espécies cada uma, seguidas por Heterotrichea, com 3 espécies. Quanto a
ocorrência, (Figura 6), Spirotrichea supera Oligohymenophorea, 40,34% contra
36,16%, respectivamente e apenas não esteve presente em duas estações, MV137,
a jusante do ribeirão Arrudas, e MV141, em Santana do Pirapama.
111
Classes de ciliados por estações
12
10
n Espécies
8
OLIGOHYMENOPHOREA
PROSTOMATEA
6
PHYLLOPHARINGEA
LITOSTOMATEA
4
ARMOHOREA
HETEROTRICHEA
SPIROTRICHEA
2
KARYORELYCTEA
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
AV105
TR135
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
TR035
0
Estações
Baixo Velhas
Figura 6. Ocorrência das classes de protistas ciliados epibentônicos por estação, no rio das Velhas e
tributários, MG.
A classe Prostomatea, apesar de pouco especiosa, com 2 espécies apenas,
foi a terceira em ocorrência, com 11,76%. Karyorelictea e Armophorea foram as
classes menos especiosas (1 espécie cada), representadas por Loxodes striatus e
Saprodinium sp., respectivamente, e que menos ocorreram no presente estudo.
A figura 7 evidencia a distribuição geral das classes nas regiões do curso do
rio das Velhas e indica o Alto Velhas como a região mais representada (29 táxons)
por classes. Ocorreram 7 das 8 classes registradas, seguida do Baixo Velhas (16
táxons) com 6 classes e o Médio Velhas (17 táxons), que apesar de apresentar
maior número de espécies que o baixo curso, foi representada por apenas 4 classes.
112
Classes por região
32
30
28
26
n espécies
24
PHYLLOPHARYNGEA
22
OLIGOHYMENOPHOREA
20
LITOSTOMATEA
18
16
ARMOPHOREA
14
HETEROTRICHEA
12
SPIROTRICHEA
10
PROSTOMATEA
8
KARYORELICTEA
6
4
2
0
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Figura 7 - Classes de protistas ciliados epibentônicos por região, no rio das Velhas e tributários, MG.
Quando classificamos os táxons quanto as guildas tróficas, e considerando a
ocorrência total dos ciliados (frequência relativa) nos dois períodos amostrais, o
predomínio de táxons onívoros, com um total de 48% de ocorrência (12 espécies),
seguido por bacterívoros, com 30% de ocorrência (12 espécies), algívoros com 18%
(5 espécies), e os carnívoros, com a menor contribuição entre as estações, 4% (3
espécies), evidenciado no figura 8.
No período da chuva, podemos perceber que os onívoros obtiveram 52% de
prevalência em relação as demais guildas. Quanto aos bacterívoros (25,3%), estes
apresentaram ocorrência maior que os algívoros (18,7%). No período da seca houve
um grande acréscimo dos bacterívoros (37,8%) e um decréscimo doa algívoros
(15,6%). Este fato pode estar relacionado com a sazonalidade, uma vez que no
período chuvoso ocorre uma maior remoção da matéria orgânica presente no fundo,
e na seca as partículas orgânicas se concentram no estrato bentônico. Dessa forma,
a proliferação de bactérias é favorecida, decorrente do processo de decomposição
da matéria, aumentando assim, a população de ciliados bacterívoros.
113
Frequência %
Contribuição dos ciliados por guilda trófica/
período
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
chuva
AlgÍvoros
seca
BacterÍvoros
Onívoros
total
Carnívoros
Figura 8 - Contribuição dos ciliados epibentônicos por guilda trófica por período amostral, no rio das
Velhas e tributários, MG.
Em uma visão regional, os onívoros predominaram em relação as demais
guildas tróficas, obtendo ocorrência máxima de 52% na região do Baixo Velhas. Esta
grande ocorrência deveu-se principalmente por Pseudourostyla nova com 12% de
frequência relativa (em relação as demais espécies), seguida por Coleps hirtus e
Lembadion lucens, com 8% cada.
Na região do Alto Velhas, a população de bacterívoros obteve maior
frequência em relação aos algívoros, com 32,4% e 18,3%, respectivamente (Figura
9). No Médio Velhas, a ocorrência dos bacterívoros diminuiu para 20,83% e os
algívoros foram superioes, com 25%. A diferença dos bacterívoros, por região, pode
ser explicada pela ocorrência das 12 espécies que compõe a guilda de bacterívoros
no Alto velhas e apenas 5 no Médio Velhas. Entretanto, apesar de ocorrerem
apenas 4 táxons no Baixo Velhas, os bacterívoros obtiveram 32% de ocorrência,
influenciada pela acréscimo de Halteria bifurcata no ambiente, que apresentou 12%
de frequência relativa, Chilodonella uncinata e Urocentrum turbo, com 8% cada uma.
114
Contribuição dos ciliados por guilda trófica
55
50
45
Frequência %
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Região
AlgÍvoros
BacterÍvoros
Onívoros
Carnívoros
Figura 9 - Contribuição de protistas ciliados epibentônicos por guilda trófica considerando os dois
períodos amostrais, no rio das Velhas e tributários, MG.
115
4 DISCUSSÃO
Modificações do clima ou da paisagem alteram a quantidade e a qualidade da
água nos ecossistemas e, por sua vez, o fluxo da água e suas características no
canal principal do rio (SALATTI et al., 2002). Quando regiões são desmatadas,
alteram a cobertura do solo e principalmente ocorrem alterações no ciclo hidrológico,
como o assoreamento e contaminação dos cursos d‟água.
A urbanização, por si só, não causa a diminuição ou aumento de espécies no
ambiente, mas altera a paisagem e influencia na dinâmica da biota aquática
(BOOTH et al., 2004). O aumento da riqueza de espécies de protozoários
bentônicos, conforme a região do Alto rio das Velhas, não significa, uma melhora
das condições dos córregos estudados. Esta mudança pode ser um indicativo de
fortes alterações no ambiente, que levam à alterações na composição das
comunidades aquáticas.
Os principais problemas relacionados à qualidade de água no ambiente
urbano são, entre outros, a falta de tratamento de efluentes (TUCCI, 2008), e a
eutrofização dos rios, decorrentes de despejo de matéria orgânica e fertilizantes na
água provenientes da agricultura (TUNDISI, 2008). As variáveis físicas e químicas
como nutrientes inorgânicos, oxigênio dissolvido e outros poluentes podem
expressar claramente o grau de poluição da água e mostram-se bons indicadores de
qualidade de água (RORIG et al., 2007).
O rio Itabirito (TR035) recebe uma carga orgânica considerável advinda da
cidade de Itabirito, corroborado pelo índice do estado trófico da água (IET), que
classificou o ponto como mesotrófico no período chuvoso e eutrófico na seca
(Capítulo I), e o grau sapróbico, como -mesosapróbico, indicando carga orgânica
moderada. O rio, neste local de amostragem, apresenta um fluxo pequeno de água,
o que implica na sedimentação dos nutrientes no fundo, criando um ambiente
favorável aos protistas ciliados bentônicos.
O rio Taquraçú (TR135) apresenta uma característica fluvial semelhante ao
Itabirito, sendo também uma área de fluxo lento e que recebe efluentes orgânicos do
município Taquaraçu de Minas.
116
Composição da ciliatofauna bentônica
Existe uma considerável escassez de conhecimento sobre a ecologia
bentônica de ambientes lóticos no Brasil, e particularmente em com relação a
interações tróficas, transferência de energia e matéria e estrutura de comunidade de
protistas ciliados.
As populações de ciliados bentônicos são mais difíceis de serem amostradas que
formas planctônicas, uma vez que podem estar associadas a diferentes
mesohábitats do bentos (HAIRSTON, 1989; PALMER, 1993, SOLA et al., 1996).
Cleven, 2004 desenvolveu uma técnica que permite o sedimento a ser retirado
utilizando corer, sem perder a água intersticial e com ele os microrganismos de vida
livre bentônicos e encontrou 92 espécies.
Neste sentido, diversos amostradores têm sido utilizados em inventários de
ciliados bentônicos em sistemas lóticos, tais como corers (MADONI & GUETTI,
1981; MADONI, 1993; SOLA et al., 1996; MADONI & BASSANINI, 1999) bomba
aspiradora (MADONI & ZANGROSSI, 2005) e substratos artificiais (GROLIÈRE,
1990; SPARAGANO & GROLIÈRE, 1991). Contudo, a maioria dos amostradores
seleciona certos grupos de ciliados (SOLA et al., 1996). Dias (2006) utilizou a draga
de Petersen, a qual mostrou-se eficiente no estudo de ciliados bentônicos e registrou
42 espécies bentônicas. Este número de táxons é próximo do encontrado no
presente estudo. Madoni & Braghiroli, 2006 registrou 133 espécies de ciliados
bentônicos. Madoni, 2005 encontrou um total de 175 espécies. Ambos os estudo em
ambientes lóticos e não corresponde ao número de táxons encontrados para o rio
das Velhas. A resolução taxonômica desses trabalhos é contestável uma vez que
técnicas de identificação não foram utilizadas e a comprovação do menor nível
taxonômico baseou-se apenas por observações in natura com exceção de Cleven,
2004 que utilizou a técnica de identificação por prata (QPS) para quantificar e
qualificar as espécies. A coloração pela prata é uma abordagem tradicional e
altamente recomendada para identificação ciliados (MONTAGNES E LYNN, 1987;
SKIBBE, 1994).
A entrada de poluentes orgânicos em ambientes aquáticos tende a
acrescentar fosfatos e outros compostos e a alterar a estrutura de comunidades
bacterianas, o que induz mudanças nas comunidades de protozoários e algas,
dependentes das bactérias, diretamente, como alimento, ou indiretamente dos seus
117
metabólitos (MADONNI & ZANGROSSI, 2005), sendo isto, o que os separa em
guildas tróficas. A separação de protozoários de acordo com sua preferencia
alimentar é muitas vezes discutível. Como afirmar de fato que uma dada espécie de
ciliado é algívoro restrito, ou bacterívoro, onívoro ou mesmo carnívoro? Hausmann &
Hulsmann (1995) demonstraram, em laboratório, que organismos unicelulares são
capazes de diferenciar partículas distintas de alimento, porém não reconhecem se a
partícula ingerida é ou não digestível. O reconhecimento das partículas a serem
digeridas se baseiam em suas características físicas e químicas superficiais,
reconhecidas no aparato bucal dos ciliados e assim, a fagocitose pode ou não ser
ativada. Assim, uma espécie algívora, quando ingerisse uma espécie de ciliado
menor, o processo de digestão não ocorreria.
Um resultado interessante, foi a redução de 10% na frequência relativa da
população de ciliados onívoros, do período chuvoso para o seco. Pode-se inferir
uma possível ocorrência de uma competição interespecífica entre bacterívoros e
onívoros.
O
aparelho
bucal dos indivíduos onívoros
não são altamente
especializados tal como são dos bacterívoros e, portanto, com uma disponibilidade
maior de bactérias no ambiente, os bacterívoros restritos são melhor favorecidos.
O menor número de espécies registrados para as estações do Baixo rio das
Velhas em comparação com as estações do Alto e Médio Velhas, pode estar
relacionado tanto à restrição de nutrientes das estações localizadas na área rural
(FOISSNER, 1997) quanto com a predileção dos protistas heterotróficos por
ambientes enriquecidos por matéria orgânica (FOISSNER, 1992). Foissner (1997)
afirma que a literatura é escassa quanto à protistas ciliados localizados em sistemas
lóticos oligotróficos (ambientes preservados) e poucas espécies, exclusivas de
ambientes preservados, tem sido relatadas. Já o maior número de espécies
registradas nas estações localizadas em áreas urbanas, como as do alto e médio
curso do rio das Velhas, pode estar relacionado com as altas cargas de esgotos
domésticos e industriais, lançadas nestas estações, uma vez que os ciliados
heterotróficos tem preferência por ambientes eutrofizados (FOISSNER, 1992).
Gucker e Fischer (2003) indica uma relação entre as abundâncias de bactérias e
ciliados bacterívoros no sedimento.
Entretanto, Dragesco & Gragesco-Kernéis, 1986 comenta que a ciliatofauna
está relacionada não apenas pela riqueza orgânica do sedimento, mas também no
tamanho médio dos espaços intergranulares. O mesmo ainda aponta que em
118
sedimentos constituídos por areia grossa (1,8 a 0,4mm) ocorre principalmente
espécies caracteristicamente comuns, pouco diferenciadas; nas areias compostas
por grãos de médio tamanho (1 a 0,2mm) ocorrem espécies morfologicamente mais
especializadas e, nas areias finas (0,4 a 0,1mm), observa-se principalmente gêneros
e espécies adaptados à vida intersticial e, portanto, com características comuns
entre si, apresentando formas menores em tamanho. Cleven (2004) concluiu que a
abundancia
de
Ciliados
assim
como
a
biomassa
foram
correlacionados
negativamente com a densidade de sedimentos e positivamente com porosidade.
Packroff and Zwick (1998) encontraram cerca de 2000 células/ml para o sedimento
arenoso (partículas de 2 cm de diametro). Entretanto, os sedimentos de tamanhos
maiores de grãos (cascalho e seixos) contêm menos ciliados (SCHMID-ARAYA,
1998). Isso corrobora o resultado encontrado para a estação BV149, próxima a foz.
Nesta estação não houve registro de ciliados no período da seca, visto que a região
apresenta, caracteristicamente, sedimentos mais fino, predominantemente silte e
argila (FERREIRA et al., 2009). No entanto, no período chuvoso a diversidade de
táxons foi acima do esperado para esta estação, e pode estar relacionado à
presença de outros substratos naturais como folhas e pequenos galhos de árvores,
em grande quantidade, provenientes do alto e médio curso, carreados naturalmente
pelo grande fluxo d‟água. Dessa forma, a grande diversidade de táxons encontrada
no alto curso pode estar relacionada positivamente com uma granulometria maior do
substrato, constituída por uma área mais grossa (FERREIRA et al., 2009) e a alta
carga orgânica presente no ambiente, com exceção das estações próximas à
cabaceira como AV013 e AV037.
Comparando a ocorrência de espécies nos dois períodos, os resultados
encontrados não sustentam as considerações de Patterson et al. (1989) sobre
sazonalidade da densidade de ciliados intersticiais. Cleven (2004) determinou uma
sazonalidade significativa na densidade de ciliados intersticiais, com maior número
de células no final do Outono e números menores na primavera e verão.
Quando agrupados em categorias tróficas, o efeito da carga orgânica na
estrutura de comunidade dos Protistas ciliados, parece, portanto, ser bem
representada pelas categorias tróficas: os onívoros, os quais foram dominantes nas
três regiões do rio, e os bacterívoros, os mais ocorrentes comparados aos algívoros,
nas estações com maior carga orgânica (Alto Velhas) e áreas de fluxo lento (Baixo
Velhas). Esta mesma distribuição pôde ser observada em outros estudos
119
(GRABACKA, 1988; KASZA, 1988; MADONI & BASSANINI, 1999; MADONI, 2005;
MADONI & BRAGHIROLI, 2007).
Madoni & Zangrossi, 2005 encontraram 89 espécies de ciliados epibentônicas
no rio Taro, Itália das quais 26 eram bacterívoros, 31 algívoros, 21 onívoros e 11
carnívoros.
Dentre as espécies encontrados algumas obtiveram as maiores frequências
relativas. Os peniculideos (Olygohymenophorea) como, Paramecium caudatum,
Lembadion lucens e Frontonia leucas, e as espécies da classe Prostomatida, Coleps
hirtus e Coleps cf. spetai, os quais apresentaram as maiores frequências relativas
entre as espécies amostradas, são organismos onívoros e sugerem um aporte
contínuo de matéria orgânica de origem alóctone no rio (ZINGEL, 2005) como ocorre
no alto e médio curso, visto que são organismos característicos de ambientes
mesosapróbicas e
-
-mesosapróbicas. Estas espécies, por serem onívoras podem
ser encontradas em diversos ambientes e toleram grandes variações dos
parâmetros físicos e químicos (FOISSNER et al., 1999) o que corrobora as altas
frequências no rio das Velhas. A nova espécie Strobilidium longicinetium sp. nov,
ocorreu nas três regiões do rio das Velhas, demostrando uma certa tolerância a
mudanças do ambiente em relação aos parâmetros físicos e químicos da água
(Capítulo V). Sua abundancia esteve associada a condições oligotróficas.
A espécie Saprodinium sp. ocorreu na estação AV105, a jusante do córrego
do Onça, no médio curso, classificada como
-polissapróbica. Trata-se de uma
espécie sensível ao oxigênio dissolvido na água e por isso ocorreu nesta região, no
período frio-seco, quando apresentou OD próximo a 1,5 mg/L.O2. Loxodes striatus
foi registrada na estação BV148, no baixo curso, classificada como
-
mesosapróbica. e ocorreu apenas no período quente-chuvoso.
Nas estações MV150 e TR147, encontrou-se Diaxonella pseudorubra. Após a
comparação dos dados morfométricos e o padrão de disposição dos cirros ventrais,
em especial a ciliatura transversa, a espécie foi identificada como Diaxonella
pseudorubra pseudorubra, um novo registro para o Neotrópico (Capítulo IV). Sua
ocorrência até então era conhecida apenas na Europa, Ásia e África.
A nova espécie encontrada e o novo registro de D. psedorubra pseudorubra
demonstra como a fauna de protistas ciliados do continente sul americano é pouco
conhecida (GODINHO & REGALI-SELEGHIM, 1999) corroborado pelo pequeno
120
número de trabalhos que tem como objetivo o estudo taxonômico da diversidade da
ciliatofauna, mas que têm revelado não só registros novos de espécies pouco
comuns (MODENUTTI & PEREZ, 2004; PETIGROSSO, 2003) como também a
descrição de novas espécies (PAIVA & SILVA NETO, 2004).
121
O presente trabalho amplia o conhecimento sobre a ciliatofauna em águas
continentais brasileiras, registrando 32 espécies de ciliados de hábito bentônico no
rio das Velhas e seus tributários, sendo um novo registro para o Neotrópico (capítulo
IV) e outra, uma nova espécie (Capítulo V).
Mudanças na qualidade da água, implica em mudanças quantitativas e
qualitativas na estrutura de comunidade de protistas ciliados, envolvendo quedas
nas frequências de ocorrências de táxons algívoros e acréscimo na porcentagem
dos bacterívoros, a medida que o grau sapróbico aumenta.
A riqueza de táxons foi positivamente relacionada à carga orgânica do
ambiente juntamente com o tamanho da partícula do sedimento.
122
Prancha I
Figuras 10-19. Fotomicrografias de ciliados Hypotricheos dos gêneros
Euplotes, Oxytrichia, Pseudourostyla e Aspidisca. 10-12. Euplotes eurystomus:
10. evidencia os cirros caudal bipartido, típico desta espécie, in natura. 11 mostra o
macronúcleo impregnado pelo protargol (Dieckmann) em forma de „3‟ e zona adoral
de membranelas sigmoidal; 12. Impregnação pela prata (Klein) evidenciando o
argiroma formado pelas cinécias dorsais; 13-14. Pseudourostyla nova: 13. nódulos
de macronúcleo e micronúcleo típico da espécie, impregnação pelo protargol
(Skibbe, 1994). 14. mostra as cinécias somáticas e cirros transversos, Impregnação
pelo protargol (Dieckmann); 15-16. Oxytrichia hymenostoma: 15. observa-se os
cirros frontais (1-3), macronúcleo, micronúcleo e disposição dos cirros transversos
característica da espécie. 16. mostrando a impregnação pela técnica do Skibbe
(1994); 17-18. Aspidisca cicada: 17. observa-se as estrias somáticas dorsais que
caracterizam a espécie, impregnação pelo protargol (Dieckmann). 18. cirros ventrais
bem marcados por meio da impregnação pela prata (Klein); 19. Oxytrichia sp.:
encontrada em culturas do substrato, apresentando apenas um macronúcleo e dois
cirros frontais. Ma = macronúcleo, Mi = micronúcleo, ZAM = zona adoral de
membranelas, Cc = cirros caudais, Cd = cinécias dorsais, Cf = cirros frontais, Cs =
cinécias somáticas, Ct = cirros transversos, P = paraoral, Vc = vacúolo contrátil.
Barras de escala = 20 m.
123
ZAM
Ma
Cd
Vc
Cc
10
Cc
11
12
1 2 3
Cf
P
Mi
ZAM
Ma
Ma
Cs
Ct
Mi
15
13
16
14
Ma
Mi
17
18
19
124
Prancha VI
Figuras 20-28. Fotomicrografias de ciliados dos gêneros Coleps (Prostomatea),
Diaxonella
e
Aspidisca
(Spirotrichea),
Chilodonella
(Phylopharyngea),
Paramecium (Oligohymenophorea), Loxodes (Karyorelictea) e Loxophylum
(Litostomatea). 20. Coleps cf. Spetai: Cinécias somáticas bem marcadas e
numerosas, impregnação pelo protargol (Dickmann); 21. Coleps hirtus: cinécias
somáticas em pequeno número e citofarínge típica dos Prostomatea, impregnação
pelo protargol (Dieckmann); 22. Chilodonella uncinata: em evidencia, a citofaringe
típica de Phylopharyngea, impregnação pelo protargol (Dieckmann); 23. Aspidisca
cicada: impregnação pelo protargol (Dieckmann); 24. Paramecium caudatum
complex: impregnação pelo protargol (Dieckmann); 25. Loxodes striatus: em
evidência, as cinécias somáticas e os 2 nódulos de macronúcleo, típicos da espécie,
impregnação pelo protargol (Dieckmann); 26 e 28. Diaxonella trimarginata:
evidenciando os nódulos de macronúcleo e a paraoral, impregnação pelo protargol
(Dieckmann); 27. Loxophylum meleagris: em microscopia de contraste de fase in
natura. C = citofaringe, Cf = cirros frontais, Cs = cinécias somáticas, Ma =
macronúcleo, Mi = micronúcleo, P = paraoral, Ro = região oral, ZAM = zona adoral
de membranelas. Barra de escala = 20 m.
125
C
C
Cs
Ma
Ma
Cs
20
21
22
23
Ro
P
Ma
Mi
Ma
ZAM
Cs
Ma
24
26
25
Vc
27
28
126
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130
Capítulo III
131
Primeiro registro de Diaxonella trimarginata (Protista, Ciliophora,
Stichotrichia, Urostylida) em sistemas lóticos da região neotropical
RESUMO
Com o objetivo de ampliar o conhecimento a cerca da ciliatofauna epibentônica em
sistemas lóticos neotropicais, foi realizado um estudo taxonômico e ecológico dos
protistas ciliados encontrados em 23 estações amostrais do Rio das Velhas (Bacia
do Rio São Francisco), Minas Gerais, nos períodos de chuva (outubro de 2009) e
seca (julho 2010). Dentre as 32 espécies de ciliados registradas nas estações
amostrais analisadas foi realizado um estudo taxonômico detalhado de uma espécie
da ordem Urostylida, usando observações in vivo, técnicas de impregnação pela
prata e de microscopia eletrônica de varredura. Após comparação dos dados
biométricos e do padrão de disposição dos cirros do complexo médio-ventral e dos
cirros bucais a espécie foi identificada como Diaxonella trimarginata (Kaltenbach,
1960), constituindo o primeiro registro deste ciliado para a região Neotropical. A
população
estudada
apresenta
características
biométricas
e
morfológicas
semelhantes às descrições prévias, tais como: corpo flexível e achatado
dorsoventralmente, citoplasma com pigmentação rosa, 2 vacúolos contráteis,
número de nódulos de macronúcleo superior a 80 e número de pares de cirros
médio-ventrais menor que 20. As únicas diferenças entre a população do rio das
Velhas e aquelas previamente descritas são o número de cirros bucais (5 x 6) e de
cirros transversos (6 x 8), respectivamente. Entretanto, tais diferenças não justificam
a proposição de uma nova espécie.
Palavras-chave: ciliado, novo registro, sistema lótico, Índice Sapróbico.
132
1 INTRODUÇÃO
O ciliado Diaxonella trimarginata foi descrito originalmente sob o nome
Keronopsis rubra (Jerka-Dziadosz & Janus, 1972). Esta descrição, no entanto, não
contemplava algumas características morfológicas importantes, tais como, os
grânulos corticais e estrutura ciliar dorsal. O gênero Diaxonella foi estabelecido por
Jankowski (1979) com Diaxonella trimarginata como a espécie tipo por monotipia,
mas ele não forneceu a diagnose do gênero.
Este organismo foi, posteriormente, relatado sob diferentes nomes (BORROR
& WICKLOW 1983, WIRNSBERGER et al., 1987, DRAGESCO & DRAGESCOKERNÉIS 1991). A redescrição de D. trimarginata foi feita por Oberschmidleitner e
Aescht (1996), que revisaram os sinônimos e problemas taxonômicos relacionados e
forneceram o primeiro diagnóstico do gênero. O processo morfogenético deste
organismo tem sido investigada por Jerka-Dziadosz e Janus (1972), embora alguns
estágios iniciais morfogenéticos estejam faltando.
Berger (2006) revisou o gênero Diaxonella Jankowski, 1979 e estabelece
apenas uma espécie, Diaxonella pseudorubra em três variações: D. pseudorubra
pseudorubra (citoplasma rosa avermelhado, complexo médio-ventral variando de 17
a 20 pares de cirros) com registros na Europa, Ásia e África (Dragesco & DragescoKernéis, 1991); D. pseudorubra polystylata (citoplasma rosa e número de pares de
cirros médio-ventrais superior a 30) e D. pseudorubra pulchra (citoplasma quase
translúcido, 30 ou mais pares de cirros médio ventrais), ambas registradas para a
América do Norte.
Embora esta revisão do gênero seja a mais recente, o presente trabalho
mantem Em acordo com os proponentes do conceito evolutivo de espécie, o qual
dispõe acerca das subespécies, em sua maior parte, por desconsiderando-as
completamente como um componente do sistema de classificação bióticos (FROST,
1995; FROST et al., 1992; WILEY, 1992; WILSON & BROWN 1953). Portanto, o
presente estudo considera a espécie Diaxonella trimarginata (Jankowski 1979)
Oeberschmindleitener & Aescht, 1996.
Em dezembro de 2009, um stichotricheo de pigmentação rosa-avermelhada
foi isolado de dois rios de água doce em Minas Gerais, Brasil. Subseqüente
observações revelaram que é conspecifico com D. trimarginata.
133
O presente trabalho aponta um novo registro de Diaxonella trimarginata para
a região Neotropical, encontrado durante a realização de um inventário dos
protazoários ciliados em sistemas lóticos no sudeste do Brasil e apresenta os
aspectos morfológicos, moleculares, ecológicos e da distribuição geográfica deste
ciliado.
134
2.1 Área de estudo
O rio das Velhas é o maior afluente em extensão da bacia do rio São
Francisco, com 801 km de extensão e, entre as bacias do São Francisco, é o
segundo em volume de vazão de água drenando uma área de 29.173 (PAZ et al.,
2008).
A bacia do rio das Velhas está inteiramente localizada na região central do
estado de Minas Gerais, orientada no sentido sudeste para noroeste. Suas
nascentes estão localizadas nos limites da Área de Proteção Ambiental na Serra de
Antônio Pereira, município de Ouro Preto, distrito de São Bartolomeu (MMA, 2003).
Pode-se caracterizar a região da bacia do rio das Velhas como um espaço
ocupado de forma desigual, preenchido por poucas áreas de alta e média densidade
populacional (Alto Velhas e Médio Velhas) e por grandes vazios demográficos (Baixo
Velhas). A região metropolitana de Belo Horizonte, apesar de ocupar apenas 10%
da área territorial desta bacia, é a principal responsável pela degradação do rio das
Velhas, devido à sua elevada densidade demográfica, processo de urbanização e
atividades industriais (POLIGNANO et al., 2001).
O presente estudo englobou 23 estações de amostragem ao longo do rio das
Velhas, indicados na figura 1 e estão distribuidas na região do alto médio e baixo
curso.
135
ESCALA
Figura 1 – Mapa com a localização dos pontos de amostragem de Diaxonella trimarginata;
Ponto 1 referente ao rio Bicudo e o Ponto 2, rio das Velhas.
1.2 Coleta e processamento da amostra
As amostras do bentos foram recolhidas por meio de uma concha para
remoção da superfície do substrato e depositadas em um recipiente descartável com
tampa de 250 ml, identificado e armazenado em uma caixa de isopor refrigerada
com gelo para transporte ao laboratório, onde elas foram examinadas a fresco em
placas de Petri (n=5) sob esteromicroscópio óptico.
As espécimes foram cultivadas em água filtrada e, utilizando-se para
substrato, arroz com casca.
1.2.1 Técnicas de microscopia ótica
Duas técnicas de microscopia ótica foram empregadas para a identificação do
ciliado: uma envolve a impregnação pela prata, o Protargol (DIECKMANN, 1995) e a
microscopia eletrônica de varredura – M.E.V.
Os ciliados contidos nas culturas foram triados, concentrados numa saleira, e
imersos em uma mistura fixadora constituída por 2 ml de glutaraldeído 10% e 1 ml
de tetróxido de ósmio 2% mais 1ml de solução tampão cacodilato a 0,2M por 45
136
minutos (SILVA-NETO, 1994). Após fixados, os ciliados foram lavados em água
destilada, na própria saleira, para retirar o excesso do fixador. Posteriormente,
adicionou-se o material em pedaços de lamínulas, cortados em dimensões
compatíveis com o cilindro de grades utilizado na etapa do “ponto crítico”.
Nestes pedaços de lamínulas adicionam-se gotas de poli-1-lisina, para que os
ciliados fiquem firmemente aderidos durante todo o procedimento. Em seguida, as
lamínulas foram depositadas no cilindro de grades, onde se realizou o processo de
desidratação na série alcóolica 30%, 50%, 70%, 85%, 90%, 95% e 100%, por 10
minutos cada.
Após a desidratação, realizou-se a troca do álcool pelo CO2 líquido em baixa
temperatura (ponto crítico), para a secagem das células sem que houvesse
deformações., utilizando o aparelho BLAZERS CPD 30. As lâminas foram, então,
retiradas do cilindro de grades e colocadas em suportes próprios para microscopia
eletrônica de varredura utilizando-se cola condutora de prata. Após a secagem da
cola, o material foi metalizado com ouro em um aparelho metalizador BLAZER FL
9496. As eletromicrografias foram feitas no microscópio eletrônico de varredura
JEOL JSM-5310 do Instituto de Biofísica Professor Carlos Chagas Filho da
Universidade Federal do Rio de Janeiro.
1.2.2 Extração e amplificação por PCR e sequenciamento de DNA
As espécimes de D. trimarginata amostradas no Rio das Velhas, para
realização do estudo morfológico foram fixadas em etanol absoluto e processadas
para extração do DNA genômico utilizando o kit de extração DNeasy® Blood and
Tissue (QIAGEN), seguindo as orientações do fabricante para extrações de tecidos
animais.
O segmento alvo do gene 18S rDNA foi amplificado usando iniciadores
específicos para ciliados 384F e 1447R (DOPHEIDE et al., 2008). O produto da
reação em cadeia da polimerase (PCR) foi purificado para realização do
seqüenciamento conforme estabelecido por (UTZ et al. 2010).
As seqüências
obtidas foram editadas no programa BioEdit (HALL, 1999) e comparadas com o
banco de dados do NCBI utilizando o algoritmo BLASTN.
137
3 RESULTADOS
A população de Diaxonella trimarginata foi encontrada nas estações (i)
MV151, situada no rio das Velhas a montante da estação 1, encontra-se no
município de Senhora da Glória, caracterizado por baixa densidade demográfica e
(ii) TR147, situada no rio Bicudo, um afluente do rio das Velhas, a jusante do
município de Corinto, o qual apresenta alta densidade demográfica. As estações de
registro estão apontadas pelas setas na figura 2.
A
B
Figura 2 – Mapa da bacia do rio das Velhas e estações de ocorrência de D. trimarginata. (A)
Imagem de satélite da região da estação TR147, evidenciando a atividade agrária na região; (B)
Imagem de satélite da estação MV150, também apresentando uma grande área de plantio.
138
3.1 Taxonomia
A espécie se enquadra na seguinte classificação taxonômica, segundo Lynn &
Small (2002).
Ciliophora Doflein, 1901
Spirotrichea Bütschli, 1889
Hypotricha Stein, 1859
Urostyloidea Bütschli, 1889
Diaxonella
Diagnose do gênero
Diaxonella possui três grandes cirros frontais, duas ou mais cinécias à
esquerda que se origina de uma comum a common Anlage (JERKA-DZIADOSZ &
JANUS, 1972; SHAO et al, 2007); apresenta cirros bucais e parabucais; cirros
transversos e pré-transvesos sem cirros caudais; membranas ondulantes longas e
curvadas. Em Diaxonella o complexo médio ventral é composto pares de cirros, a
bicorona.
Descrição da espécie
Diaxonella trimarginata oval ou alongada, movendo-se de forma flexível entre
os grãos de areia. Tamanho médio de aproximadamente 150 x 60
e 116 x 32
in vivo (n = 10)
m após impregnação pelo protargol (Dieckmann) (Tabela 1), com
contorno elíptico, comprimido dorsoventralmente; largura muito variável de acordo
com a quantidade de material ingerido. In vivo, apresenta coloração rósea muito
característico (Figura 82a).
A ciliatura somática é formada por uma fileira dupla de cirros ventrais
dispostas em zigue-zague (bicorona) formada por 18 pares de cirros que termina
logo abaixo da região equatorial da célula, típico do complexo médio-ventral de
urostylideos, subindo para a direita do perístoma; uma cinécia marginal a direita e 3
cinécias marginais a esquerda, tornando-se gradualmente mais curtos para o
exterior; na maioria das vezes 6 cirros transversos e 2 pré-transversos (Figura 81). A
ciliatura dorsal inclui 3 cinécias. A ciliatura bucal é formada por 30 a 34
139
membranelas e cerca de quinze cirros frontais (14), dos quais, geralmente, 5 cirros
bucais dispostos em uma linha regular, ao longo da margem direita do perístoma, 4
cirros parabucais, 3 cirros frontais e um par fronto-terminal.
O Citoplasma é formado por grânulos de pigmentos de coloração rosa, dois
vacúolos contráteis presentes, sendo um próximo a região oral e outro na região
posterior do corpo celular. O aparelho nuclear é formado por 90 a 105 nódulos de
macronúcleo espalhados ao longo do corpo celular, com formato variando de oval a
elipsóide. Os nódulos variam em tamanho de 5 x 4 m.
Tabela 1. Dados morfométricos de Diaxonella trimarginata. (ps = Presente estudo, 2 =
Gragesco & Dragesco-Kernéis 1991, 3 = Oberschmidleitner & Aescht 1996, 4 = Plückebaum
et al. 1997, 5 = Shao et al., 2007. Abreviações: CV = coeficiente de variação em %, DS =
desvio padrão, MAX = valor máximo, MIN = valor mínimo, M = média). Fonte: Elaborada
pelo autor.
Caracteres
Comprimento ( m)
Largura ( m)
ZAM comp. ( m)
Paraoral comp. ( m)
Largura paraoral ( m)
Paraoral altura ( m)
Membranelas adorais comp.
( m)
Fonte
M
SD
CV
MIN
MAX
n
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
116.1
148.7
150.0
118.6
163.7
31.9
50.0
56.0
33.7
60.0
65.5
62.2
30.1
9.2
7.7
13.0
-
16.8
20.0
27.0
11.6
7.0
16.1
10.9
4.1
1.1
3.6
7.2
1.5
0.0
1.0
-
14.5
13.4
17.6
7.1
21.8
32.1
19.8
6.8
1.7
5.8
23.9
16.3
0.0
7.7
-
95.0
104.0
93.0
70.0
108.0
20.0
31.0
33.0
20.0
44.0
64.3
48.0
15.0
7.7
7.7
12.0
-
135.7
180.0
198.0
160.0
198.0
45.0
108.0
71.0
54.3
75.0
67.0
76.0
38.0
10.7
7.7
14.0
-
5
30
19
104
25
9
30
19
104
25
3
25
7
2
2
2
-
140
Membranelas adorais (n)
Cirros frontais (n)
Cirros frontais ( m)
Cirros fronto-terminais (n)
Cirros bucais (n)
Cirros parabucais (n)
Pares cirrus médio-ventrais (n)
Cirros transversos (n)
Cirros tranversos ( m)
Cirros pré-transversos (n)
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
a
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
b
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
ps
2
3
4
5
32.0
36.7
36.0
36.3
37.0
3
14
3
3
4
12
2
2
2
5
6
5
6
5
3.7
18
24
20.3
6
8
7
9
9
13.3
2
2
1.0
2.0
2.9
2.7
3.0
0.5
2.0
0.5
0.0
0.0
0.0
0.4
0.6
0.0
0.5
0.8
0.0
0.7
0.0
2.3
6.4
0.0
0.7
1.0
0.8
0.4
0.0
1.3
6.3
7.9
7.4
8.1
20.0
14.5
17.3
0.0
0.0
0.0
16.9
27.3
0.0
9.0
12.5
0.0
18.9
0.0
10.1
31.5
0.0
10.0
11.1
6.4
19.2
0.0
130.0
30.0
31.0
31.0
32.0
31.0
2
10
2
3
4
12
2.0
2
1
5
5
4
5
5
3.0
18
18
16.0
6.0
6.0
6.0
8.0
7.0
12.5
2
2
0
34.0
43.0
43.0
40.0
42.0
3
17
3
3
4
12
2.0
3
4
5
7
5
8
5
5
18
27
29.0
6
10
9
9
10
14.5
3
2
4.0
2
29
29
17
25
8
28
19
21
25
1
3
19
25
3
19
21
25
2
25
1
19
19
3
21
19
20
25
3
4
21
25
141
ps
3
0.0
0.0
3
3
3
2
3
Cinécias dorsais (n)
3
3
0.4
12.2
3
4
16
4
3
3
3
14
5
3
0.4
12.5
3
4
25
ps
27
0.0
0.0
27
27
1
2
31
2.9
9.2
27
37
25
Cinécia marginal esquerda 1
3
31
3.2
10.4
24
36
19
(número de cirrus)
4
27
24
34
20
5
30
3.9
13.0
24
39
25
ps
97
6.2
6.4
90
105
3
2
118
49.6
41.9
64
243
17
Ma (n)
3
144
24.6
17.1
110
185
19
4
86
51
118
28
5
118
18.0
15.3
84
140
10
ps
4
1.7
46.4
2
6
3
2
Mi (n)
3
5
1.1
20
4
7
11
4
7.1
0.6
8.5
7
10
25
5
Nota: „a‟ = soma dos cirros frontais, bucais e parabucais. Os dados morfológicos de
Oberschmidleitner & Aescht 1996 foram tirados de Berger (2006).
142
ZAM
Po
C
B
A
CMD
1 2 3
Cft
Cpb
ZAM
Po
Cb
1
Ma
2
3
Mi
Bi
Cpt
CME
E
D
C
Ct
Figura 3 - Diaxonella trimarginata. A. População descrita por Oberschmidleiter & Aesct (1996); B.
População descrita por Dragesco & Dragesco-Kernèis (1991); C. Espécime do presente estudo,
vista ventral. Impregnação pelo Protargol (Dieckmann) evidenciando o padrão de distribuição da
ciliatura somática e oral; D. Vista dorsal. Impregnação pelo Protargol (Dieckmann, 1995)
evidenciando o aparato nuclear composto por nódulos de macronúcleo e micronúcleo; E. Vista
dorsal. (1-3) cinécias dorsais., Cft = cirros fronto-terminais, CMD = cinécia marginal direita, CME
= cinécia marginal esquerda, Cpt = cirros pre-transversos, Ct = cirros transversos, Ma =
macronúcleo, Mi = micronúcleo, Po = paraoral, ZAM = zona adoral de membranelas. Barras de
escala = 20 m.
CMD
143
ZAM
Ro
A
Vc
B
C
Ma
ZAM
Po
1
2
3
5
E
Bi
D
F
G
Figura 4 - Diaxonella trimarginata. A. Corpo celular medindo cerca de 80 m, In vivo; B. Detalhes da
zona adoral de membranelas in vivo; C. vacúolos contrácteis in vivo; D. nódulos de macronúcleo
em evidencia, impregnação pelo Protargol (Dieckmann); E. Cirros parabucais (1-3 e 5); F. Paraoral e
modificação do corpo celular e dos nódulo de macronúcleo. G. Cirros médio-ventrais na região
posterior da célula. Bi = bicorona, Cft = cirros fronto-terminais, CMD = cinécia marginal direita, CME
= cinécia marginal esquerda, Cpt = cirros pré-transversos, Ct = cirros transversos, Ma =
macronúcleo, Mi = micronúcleo, Po = paraoral, ZAM = zona adoral de membranelas. Barras de
escala = 20 m.
144
3.2 Dados moleculares
Os procedimentos para a determinação da espécie baseou-se em 624 pares
de base da espécime. A espécie encontrada no rio das Valhas é muito similar às
espécies D. trimarginata e D. pseudorubra já depositadas no banco de dados
internacional (GenBank) (Tabela 2).
Sequência de nucleotídeos
ATAATGAAACATCCTTGGSAATGCTTTCGCATAAGTTAGTCTTTAACAAATCCGA
RAATTTCACCTCTGACAATTAAATACTAATGCCCCCAACTATCCCTATTAATCATT
ACCAGAGTCCCTCAAACCAACAAAGGARACTCAAGTCCTATTCTATTATTCCATG
STAATGKATTCCGGCGCAAGCCTGCCTTAAACACTCTAATTTTCTCAAGGTAAAA
TATCTGARCCCGAAACCAGTAACTGAATACCAAGAAACGTTAACAGAAGGATGA
GGGATCGACGCAGCACTCGCCAACGGSGGACTTTGTCAATCCCTCARAAATCC
AACTACGAGCTTTTTAACTGCAACAACTTTAATATACGCTATTGGAGCTGGAATT
ACCGCGGCTGCTGGCACCAGACTTGCCCTCCAATTGATCCTGGTAAAGGGGTT
TAAATTCTACTCATTGCAATCCTGAAGCGTAAGCCTCAGTCCGTTATTTCTTGTC
ACTACCTCCCTGAATTAGGATTGGGTAATTTACGCGCCTGCTGCCTTCCTTAGAT
GTGGTAGCCGTTTCTCAGGCTCCCTCTCCGGAATCGAACCCTAATCCTCCGTCA
CCCGTTAAAGCCATGGTAGTCCAA
Tabela 2 – Alinhamento da sequência de nucleotídeos
o
n registro
Descrição
Pontuação
Taxa
Identificação
total
Confiança (%)
(%)
DQ190950.2 Diaxonella trimarginata, sub-unidade RNA ribosomal, sequência parcial
1110
99
98
GU942564.1 Diaxonella pseudorubra, sub-unidade RNA ribosomal, sequencia parcial
1083
99
97
AF508760.1 Holosticha polystylata, 17 S RNA ribosomal
1077
99
97
GU967698.1 Urostyla sp., SNK-2010a sub-unidade de RNA ribosomal, sequancia parcial
1072
99
96
DQ503578.1 Holosticha manca, sub-unidade RNA ribosomal, sequencia completa
1055
99
95
EF535731.1 Urostyla grandis, sub-unidade de RNA ribosomal, sequencia parcial
1020
99
95
AF164129.1 Urostyla granadis, sub-unidade de RNA ribosomal macronuclear
1020
99
95
AF508781.1 Urostyla grandis, 17S RNA ribosomal
1020
99
95
Fonte: elaborada pelo autor
145
3.3 Dados ecológicos
A população de D. trimarginata amostrada no presente trabalho, foi
encontrada em ambientes com condições tróficas semelhantes, rio Bicudo com
condições
-mesosapróbicas e o rio das Velhas, também
-mesosapróbicas, com
base nos parâmetros físicos e químicos, porém, com algumas diferenças: a
condutividade, turbidez, a concentração de nitrato, nitrogenia amoniacal e fósforo
foram maiores no ponto 2 enquanto que as taxas de OD, e DQO foram maiores no
ponto 1. Em relação aos parâmetros biológicos, a concentração de clorofila a foi
maior no ponto 1 enquanto que a densidade de cianobactérias e coliformes totais
foram maiores no ponto 2 (Tabela 3). Esses dados são traduzidos em um IQA menor
em P2 fortemente influenciado pela densidade de coliformes.
Com base na ciliatofauna das estações, a saprobidade também foi
semelhante apontando para uma condição
-alfamesossapróbica, porém o índice
sapróbico foi maior para a estação P2 a P1 (2,55 x 2,43 respectivamente) indicando
maior carga orgânica na estação P2. Embora a saprobidade química tenha sido
maior em P2 ela na demostra a real qualidade da água, uma vez que SI está
próximo de valores de ambientes oligossapróbicos (SI < 1,8).
A ocorrência de D. trimarginata, foi traduzida em um índice sapróbico 2,0 e
peso 16 (classificação adotada por DIN, 1990), caracterizando-a como boa
indicadora de ambientes -mesossapróbicos (carga orgânica moderada).
146
Tabela 3 – parâmetros físicos, químicos e biológicos das estações de
ocorrência de Diaxonella trimarginata, na estação chuvosa (SI = índice
sapróbico).
Estações de registro
Parâmetros
P1
P2
Elevação (m)
OD (mg/l)
o
Temperatura ( C)
pH
Condutividade (µmho/cm)
DBO (mg / L O2)
DQO (mg / L O2)
Turbidez (UNT)
Nitrato (mg/l)
N. Amoniacal (mg/l)
Fósforo (mg/l)
IQA (%)
504
6.9
25.6
7.1
90.4
2.0
24.0
31.8
0.13
0.10
0.01
73.1
534
6.2
26.7
6.8
165.4
3.2
8.1
121.0
0.62
0.15
0.16
40.2
Clorofila a (mg/l)
Cianobactérias (ind./ml)
ColifrmesTotais (NMP / 100 ml)
4.718
13.20
230
1.653
288.96
50000
Saprobidade Qui
Si Qui
Saprobidade Bio
Si Bio
b
1,93
b-a
2.43
b
2,03
b-a
2.55
De acordo com a literatura, esta espécie tem hábito onívoro e se alimenta de
bactérias, fitoflagelados, testaceas e de alguns ciliados como Tetrahymena
pyriformis (JERKA-DZIADOSZ & JANUS, 1972).
Localidade tipo: Afluente, Rio Bicudo (504m), próximo de sua foz no Rio das Velhas,
em Corinto, Minas Gerais, Brasil. Coordenadas (UTM, 23K): Rio Bicudo - Latitude
7996053 e Longitude 549014.
Deposição do material tipo: As lâminas contendo o holótipo impregnado pelo
protargol e um parátipo (número de tombo:) foram depositadas na coleção de
referencia do Departamento de Zoologia de Invertebrados do Instituto de Ciências
Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais. A sequencia genética do SSU
rRNA da população tipo foi depositada no Gen Bank (DQ190950.2).
147
4 DISCUSSÃO
Endemismo em ciliados?
A crença de que muitas espécies de protozoários de vida livre têm
distribuições espaciais limitadas por barreiras geográfica é fortemente defendida por
alguns (FOISSNER, 1999), e contestada por outros (FINLAY & FENCHEL, 1999).
Há muitas evidências para indicar que cada uma das espécies de
protozoários prospera melhor onde quer que encontre uma combinação específica
de condições ambientais favoráveis, que a mesma espécie será encontrada onde
quer que isso ocorra em todo o mundo, e que as espécies de protozoários parecem,
portanto, ser cosmopolitas em sua distribuição espacial (FINLAY, 1997). A principal
razão para isso é que cada espécie é representada por um grande número de
indivíduos (FENCHEL, 1993), e por razões estatísticas, populações destes
indivíduos são continuamente crescentes sendo dispersos em uma escala global,
em outras palavras, são onipresentes. Neobursaridium gigas, por exemplo, foi
encontrado em na Argentina (BALECH, 1941), e, posteriormente, na África
(NILSSON, 1962; DRAGESCO & DRAGESCO-KERNÈIS, 1986), e sua recente
descoberta em Tailândia (CHARUBHUN & CHARUBHUN, 1996) indica que se
estende além de uma distribuição “Gonduana” (FOISSNER, 1999).
Outras espécies de ciliados de vida livre, bem conhecidos pelas amplas
distribuições geográficas, são listados por Foissner (1998) como tendo distribuição
restrita, embora este autor referira-se apenas à sua distribuição no solo e, no
entanto, não são (ESTEBAN et al., 2001). Esteban et al. (2001) comenta muitos
outro casos acerca de espécies ditas “restritas”as regiões de registro.
Segundo Finley (1998), em muitos lugares, uma espécie será representada
por apenas alguns indivíduos, talvez na condição de cistos, mas quando as
condições apropriadas ocorrem, as espécimes se desencistam e torna-se
abundantes. Taylor (1981), enfatiza a importância de mecanismos, como o
encistamento, que favorecem muitas espécies de ciliados a resistir a predação,
estresse físico e químico, e exaustão de abastecimento alimentar.
Portanto, a nova ocorrência de Diaxonella trimarginata na região neotropical é
mais um exemplo de que o conceito de endemismo para as espécies de protistas
ciliados não se aplica.
148
A população de Diaxonella trimarginata
Berger (2006) encontrou uma população de D. trimarginata no rio Glan,
Áustria, em condições de
-mesosaprobia e foi considerada rara pela baixa
abundância. Blatterer (1995), entretanto, registrou a espécies em 14 cursos d‟água
na Áustria, também em baixas densidades, e o Índice sapróbico variou, entre as
regiões, de 1,8 a 2,8. Kaltenbach (1960) encontrou uma população de D.
trimarginata em amostras de musgos no rio Danúbio, Viena, Áustria. Blatterer (1995,
1996, 1997) registrou maior número de ocorrências em amostras de sedimento e até
musgos, mas também em baixa abundância. O índice sapróbico calculado para essa
população foi 2.4 e, considerando as localidade de ocorrências, apontam para uma
preferência por ambientes que apresentam condições -alfamesosapróbicas.
Dragesco & Dragesco-Kernéis (1991) encontrou uma população em amostras de
areia obtidas de poças temporárias formadas pelo Lago Tanganyika, Burundi, África.
Zhang et al. (1985) e Pang et al. (1986) registraram a subespécie em um sistema
lótico na cidade de Shangai, China. Schmitz (1986) obteve uma outra população em
amostras de plâncton e bentos no rio Rhine, Alemanha. Shao et al., (2007)
amostraram uma população de D. trimarginata em um lago de água doce em
condições de leve acidez (pH = 6.5) e temperatura amena, entorno de 22ºC,
Qingdao, China. Esta população apresentou dimensões parecidas às do presente
registro (95-185 × 30-50
m in vivo) assim como o número de nódulos de
macronúcleo, porém, foi encontrada com dois tipos de grânulos corticais distintos,
verde-dourado e vermelho escuro, assim como a de Katenback (1960).
Recentemente, Li et al. (2011) registraram uma população de D. trimarginata
no rio Nakdong, Korea do Norte em condições de baixa temperatura (4 oC) e pH
ligeiramente ácido (6,5), entretanto, não cita qualquer informação morfológica da
espécime. Estudos moleculares indicaram 99,41% de similaridade com a encontrada
por Shao et al. (2007).
A população encontrada, assim como as estudadas por Blatterer (1995),
Berger (2006) obteve baixa abundância, entretanto, os dados morfológicos se
assemelham mais com as espécimes de Plünckebaum et al. (1997) tendo em vista
as dimensões do corpo celular, número de nódulos de macronúcleos, diferenciando
apenas no número de cirros transversos (6 x 8 respectivamente) e vacúolo contrátil
149
(2 x 1 respectivamente). O número de vacúolos contrácteis desta espécime (2)
também foi uma característica diferenciadora das outras populações já encontradas.
Kaltenbach (1960) não mencionou o número e posição do vacúolo contrátil.
Dragesco & Dragesco-Kernéis (1991) cita a presença de apenas um vacúolo
próximo a zona adoral. A espécime estudada por Shao et al. (2007) apresenta
também um vacúolo contrátil apenas, próximo a região posterior da zona adoral de
membranelas. Entretanto, tais diferenças não justificam a proposição de uma nova
espécie.
150
A maioria das espécies de protistas ciliados são onipresentes em escala
global e, localmente, muitas espécies de protozoários são raras ou crípticas, e
permanecem à espera de condições ambientais favoráveis para florescerem. Eles
podem persistir por longos períodos encistados ao invés de livre-natantes. O registro
desta população de D. trimarginata para a região neotropical é mais uma evidência,
dentre as citadas, de que os ciliados são cosmopolita.
151
Prancha VII
Figura 4-9 - Diaxonella trimarginata.– Microscopia eletrônica de varredura: 81. Vista
geral de D. p. psedorubra. Padrão de distribuição da ciliatura ventral; 82. Detalhe do
aparato oral evidenciando os cirros frontais, bucais e parabucais; 83. espécime em
morfogênese. Complexo oral sendo formado; 84. detalhes da região oral. Em
evidência, os cinetídios orais; 85. Padrão de distribuição dos cirros transversos e
pré-transversos; 86. Ciências dorsais (1-3). CO = cinetídios orais; CD = cinécias
dorsais; Bi = bicorona; AZM = zona adoral de membranelas; CB = cirros bucais; CPb
= cirros parabucais; CF = cirros frontal; PO = paraoral; CT = cirros transversos; CPt
= cirros pré-transversos; LMR = cinécia marginal esquerda; RMR = cinécia marginal
direita.
152
CF
CPb
Cft
1
2
3
ZAM
CB
PO
CMD
Bi
CME
CT
81
82
CB
CO
PO
83
84
CT
CMD
CD
2
3
1
CPt
85
86
153
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156
Capítulo IV
157
Strobilidium longicinetium n. sp. (Ciliophora, Choreotrichida): uma
nova espécie em sistemas lóticos da América do Sul (Minas Gerais,
Brasil)
RESUMO
Em amostras de sedimento de cinco localidade do rio das Velhas, e duas de
plâncton no rio Bicudo, foi registrado uma nova espécie do gênero Strobilidium,
medindo 30-56 x 40-27 µm. O emprego da técnica do QPS revelou a existência
deste ciliado em dois pontos em amostras do plâncton, a partir dos quais foram
feitas as medidas morfométricas. As cinécias somáticas são em número de 5
(cinco), todas elas com uma disposição espiral, percorrendo desde a extremidade
posterior até a região externa da zona adoral de membranelas –, sendo que as duas
restantes localizadas na região dorsal são restritas aos dois terços posteriores. O
macronúcleo tem forma de “C”, localizado próximo à zona adoral de membranelas, e
apresenta um comprimento de 37 ± 8 µm. A zona adoram de membranelas
apresenta em média 29 membranelas, que medem 17,6 µm. O Strobilidae S.
logicinetium n. sp. tem diagnose distinta de populações de Strobilidium estudadas
por outros autores e difere pelo número e tamanho das cinécias somáticas.
Palavras-chave: Ciliados, Choreotrichida, sistemas lóticos, QPS, Índice Sapróbico.
158
1 INTRODUÇÃO
A fauna de protistas ciliados do continente sul americano é pouco conhecida
(GODINHO & REGALI-SELEGHIM, 1999; FOISSNER et al., 2008 ), o que pode ser
observado pelo pequeno número de trabalhos que tem como objetivo o estudo
taxonômico da diversidade da ciliatofauna, mas que têm revelado não só registros
novos de espécies pouco comuns (MODENUTTI & PEREZ, 2004; PETIGROSSO,
2003), como também a descrição de novas espécies (PAIVA & SILVA NETO, 2004).
Isto indica que a diversidade de protistas ciliados talvez não seja tão pequena
como alguns autores pressupõem (DRAGESCO & DRAGESCO-KERNÉIS, 1986;
HARDOIM E HECKMAN, 1996) e mostra a importância de trabalhos desta natureza
que, além de disponibilizar informações taxonômicas já dentro de um contexto onde
descrições e registros novos destes seres vivos devem estar acompanhados do
material testemunho depositado em coleções taxonômicas, possam agregar
informações sobre o ambiente nos quais estes organismos são coletados, uma vez
que eles podem ser utilizados como indicadores da qualidade das águas
(SLÁDECEK, 1973; SLÁDECEK et al., 1981; WEGL, 1983; MAUCH et al., 1985,
DIAS et al., 2008). Estimativas recentes indicam que apenas 21.151 espécies de
Protistas continentais (Chromista + Protozoa) encontra-se catalogada, enquanto um
montante previsto de 42.749 espécies aguardam por serem descobertas e/ou
descritas, havendo certamente alguns milhares de espécies de ciliados entre elas
(MORA, C. et al. , 2011).
Na última década, alguns trabalhos com enfoque taxonômico foram
desenvolvidos em ambientes lênticos e lóticos na América do Sul trazendo não só
uma lista de espécies, mas dados morfométricos, desenhos esquemáticos e fotos
dos espécimes impregnados pela prata, com o intuito específico de aumentar a
informação sobre a diversidade de protistas ciliados, como podemos observar em
Modenutti & Pérez (2001), Küppers et al. (2003), Paiva & Silva-Neto (2004) e Dias et
al. (2008).
No Brasil, um país privilegiado pela sua condição hidrológica, ainda são escassos os
estudos voltados para a ecologia e taxonomia da comunidade de protistas ciliados
planctônicos continentais de ambientes lóticos e lênticos (MATSUMURA-TUNDISI et
al., 1981; GODINHO & REGALI-SELEGHIM, 1999; GOMES & GODINHO, 2003;
UETABANARO et al., 2007). A maioria dos trabalhos existentes que tratam do
159
estudo
ecológico
e/ou
taxonômico
de ciliados planctônicos dulcícolas foi
desenvolvida em planícies de inundação e lagos (BARBIERI & GODINHOORLANDI, 1989; HARDOIM & HECKMAN, 1996; GOMES & GODINHO, 2003;
PAIVA & SILVA NETO, 2004).
O único estudo em ambiente lótico abordando a distribuição de protistas
ciliados planctônicos e bentônicos conjugado com a influencia de parâmetros físicoquímicos foi desenvolvido por DIAS et al. (2008), no Córrego São Pedro, que corta o
município de Juiz de Fora, estado de Minas Gerais.
O Choreotrichida Strobilidium compreende um gênero monotípico (PETZ &
FOISSNER, 1992). A espécie tipo, Strobilidium caudatum, descrita por FROMENTEL
(1876), foi redescrita por PETZ & FOISSNER (1992), que detectaram a existência de
várias sinonímias e várias espécies erroneamente alocadas neste gênero, além de
constatar vários registros de populações de S. caudatam que são, na realidade,
outra espécie do gênero.
No presente estudo, foram obtidos dados morfológicos e ecológicos a partir
do registro de uma nova espécie do gênero Strobilidium em amostras de água doce
no Rio das Velhas e tributários.
160
2 METODOLOGIA
Área de estudo
O Rio das Velhas é o maior afluente em extensão da bacia do rio São
Francisco, com 801 km e, entre as sub-bacias do São Francisco, é o segundo em
volume de vazão de água, apenas perdendo para a sub-bacia do rio Paracatu
(IGAM, 2007).
A sub-bacia do Rio das Velhas está inteiramente localizada na região central
do estado de Minas Gerais, orientada no sentido sudeste para noroeste. Suas
nascentes estão localizadas nos limites da Área de Proteção Ambiental na Serra de
Antônio Pereira, município de Ouro Preto, distrito de São Bartolomeu (MMA, 2003).
Sua área compreende as latitudes 17o 15‟ e 20o 25‟ S e longitudes 43o 25‟ e 44o 50‟
W. O rio das Velhas possui 761 km de extensão e 38,4 m de largura média,
drenando uma área de 29.173 km2 (POLIGNANO et al., 2001).
O presente estudo engloba 23 estações amostrais na bacia do rio das Velhas,
dos quais 6 foram estações de registro para S. longicinetium n. sp. , sendo quatro
localizados na calha do Rio das Velhas (AV210, AV139, MV156 e BV149) e dois
localizados em tributários, sendo um no Rio Taquaraçú (TR135) e outro no Rio
Bicudo (TR147), estado de Minas Gerais, Brasil, cuja posição geográfica está
discriminada na Tabela 1. Estes pontos se situam próximos e à jusante de regiões
urbanas, onde o esgoto doméstico é descarregado no curso de água sem nenhum
tratamento (Figura 1).
Tabela 1 - Coordenadas geográficas e elevação das estações de
ocorrência de Strobilidium longicinetium n. sp.
Estações
AV210
AV139
TR135
MV156
TR147*
BV149**
Elevação (m)
Coordenadas
geográficas
733
729
670
620
504
485
UTM, 23K
626552
7778232
622398
7785623
626785
7831179
604243
7868430
549014
7996053
519682
8097507
161
Figura 1 - Pontos de ocorrência de Strobilidium longicinetium n. sp., rio das Velhas e
tributários, MG.
Coleta de amostras
As amostras do plâncton e do bentos foram colhidas na margem e realizadas
em duas estações: chuvosa, no mês de outubro de 2009, e seca, no mês de julho de
2010.
162
Para a amostragem do plâncton, foi utilizada uma garrafa de Van Dorn que
era mergulhada a dez centímetros de profundidade em relação à superfície. Quando
o local de amostragem era pouco profundo, o dispositivo de amostragem era
introduzido de maneira a provocar mínima perturbação no substrato. As amostras
foram transferidas para uma garrafa plástica de 500mL e imediatamente fixadas pelo
uso de solução de Bouin aquoso a 5%.
As amostras do bentos eram recolhidas por meio de uma concha que raspava
a superfície do substrato. O conteúdo da concha era depositado em um recipiente
descartável com tampa de 250 ml, identificado e armazenado em uma caixa de
isopor refrigerada com gelo para transporte ao laboratório, onde elas foram
examinadas a fresco.
Concomitantemente, foram mensurados os seguintes parâmetros físico-químicos:
oxigênio dissolvido (OD), potencial de hidrogênio (pH), demanda bioquímica e
química de oxigênio (DBO e DQO, respectivamente), turbidez (UTN), condutividade
(µs),
temperatura (oC). Três parâmetros biológicos também foram mensurados:
clorofila a, densidade de coliformes fecais e de cianobactérias.
Os parâmetros físico e químicos e as informações da biocenose de ciliados
foram traduzidos em índices de saprobidade (SI) químico e biológico, segundo DIN
(2004).
No laboratório, as amostras do plâncton marginal fixadas em Bouin foram
tratadas conforme a técnica do QPS, impregnação quantitativa pelo Protargol,
concebida por Montagnes & Lynn (1987) e modificada por Skibbe (1994).
O material testemunho foi depositado na coleção do Laboratório de Zoologia
de Invertebrados da Universidade Federal de Minas Gerais.
163
3 RESULTADOS
A análise das amostras do bentos a fresco permitiu observar a ocorrência de
uma nova espécie do gênero Strobilidium em cinco pontos, quais sejam, AV210,
AV139, TR135, MV156 e BV149. O emprego da técnica do QPS revelou a existência
deste ciliado em dois pontos, TR147 - onde só houve registro desta espécie no
plâncton - e BV149, a partir dos quais foram feitas as medidas morfométricas que se
encontram discriminadas na tabela 2, que traz também dados comparativos de
outras fontes.
3.1 Taxonomia
Class Spirotrichea Bütschli, 1889
Subclass Choreotrichia Small & Lynn, 1985
Order Choreotrichida Small & Lynn, 1985
Suborder Strobilidiina Small & Lynn, 1985
Strobilidiidae Kahl in Doflein & Reichenow, 1929
Strobilidium Schewiakoff, 1893
Strobilidium longicinetium n. sp.
Diagnose: após fixação pelo Bouin e processamento pela técnica QPS, apresenta a
característica típica para os protistas ciliados pertencentes à família Strobilidiidae,
que é a existência de uma espiral denominada “scopula” (PENNARD, 1922) formada
pelas cinécias somáticas na extremidade posterior do corpo celular (PETZ &
FOISSNER, 1992). Na “scopula”, observa-se a existência de 5 (cinco) cinécias
somáticas com orientação espiral, sendo que 3 (três) delas se estendem para a face
ventral desde a região posterior do corpo celular até a região externa das
membranelas adorais e as 2 (duas) cinécias somáticas restantes encontram-se
dispostas na face dorsal restritas aos dois terços posteriores do corpo celular (Figura
3).
164
Tabela 2 - Dados morfométricos de S. caudatum (1 e 2) e S. longicinetium n. sp. (3) (Max.=
máximo; Min.= mínimo; X= média; SD= desvio padrão CV = coeficiente de variação em %; 1=
PETZ & FOISSNER, 1992; 2= KÜPPERS et al., 2006; 3= Presente estudo).
Caracteres
Corpo celular - comp.
( m)
Corpo celular – largura
( m)
Membranelas externas
(n)
Membranelas externas
– comp. ( m)
Cinetídios somáticos
(n)
ZAM – diâmetro
( m)
Macronúcleo – largura
( m)
Fontes
Média
Min.
Max
SD
CV
n
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
49,8
72,2
40
40,6
59,1
33
20
19
29
17,6
5
5
5
45
28
32,2
32,1
37
43
56
30
36
49
27
18
18
28
15
5
5
5
35
25
23
23,1
22,5
65
84
50
36
49
27
22
21
30
20
7
5
5
56
35
38
39,2
50
5
6,6
4
2,8
5,1
4
0,6
0,8
1
2
1
0
0
5,6
4
3,4
4,6
8
11
12
3
11
0
13
21
30
16
14
30
16
14
30
20
10
8
30
20
14
17
14
30
9
14
Localidade tipo: no plâncton e bentos do rio Bicudo, sub-bacia do Rio das Velhas,
Município de Corinto, estado de Minas Gerais, Brasil, UTM 23K 519682 L, 8097507
S.
Espécimes tipo: um holótipo e vários parátipos de S. longicinetium em seis
membranas reveladas pela técnica do QPS montadas em lâminas permanentes
estão depositadas na coleção de protistas ciliados da Universidade Federal de
Minas Gerais – UFMG, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Zoologia.
Número de tombo: xxxxxxxxxxx
Etmologia: o epíteto específico “longicinetium” se refere ao fato que três cinécias
percorrem todo o comprimento celular desde a extremidade posterior do corpo
celular até a região externa das membranelas adorais.
Descrição (figuras y1-yx): após impregnação quantitativa pelo protargol – QPS,
apresenta forma variando de cônica a obcônica, medindo 30-56 x 40-27 µm (X = 40
165
± 4 x 33 ± 4, n= 14). As cinécias somáticas são em número de 5 (cinco), todas elas
com uma disposição espiral, que é mais evidente na região posterior. Na região
ventral (fazer nova verificação), três delas percorrem todo o comprimento do corpo
celular – da extremidade posterior até a região externa da ZAM –, sendo que as
duas restantes localizadas na região dorsal são restritas aos dois terços posteriores.
O macronúcleo tem forma de “C”, localizado próximo à ZAM, e apresenta um
comprimento de 37 ± 8 µm (n=14). A ZAM apresenta 29 membranelas (30-28 ± 1, n=
10), que medem 17,6 µm (20 - 15 ± 2, n= 8). A estomatogênese foi um processo
observado em vários indivíduos, podendo-se verificar a origem do primórdio oral nos
dois terços posteriores do corpo celular. Nos espécimes observados in vivo após
cultura em placas de petri no laboratório foi observado o movimento típico atribuído
ao gênero Strobilidium, com indivíduos associados ao substrato através de um
cordão de muco e girando em torno do próprio eixo e também livres na coluna de
água.
Ocorrência e distribuição: as estações de registro da nova espécie estão
distribuídas no alto curso do rio das Velhas, nos município de Rio Acima (AV210) e
Bela Fama (AV139); médio curso, no município de Baldim (MV156) e baixo curso,
em Guicuí (BV149). Foi encontrada também nos afluentes rio Taquaraçú (TR135)
em Taquaraçú de Minas e no rio Bicudo (BV147), município de Corinto, Minas
Gerais, Brasil.
166
M
Ma
Cs
Vd
Cs
B
A
C
ZAM
Po
Po
Po
Ma
Cs
Vc
D
E
F
M
Vc
G
H
I
Figura 2 - Strobilidium longicinetium n. sp. Impregnado pelo Protargol – QPS. A: vista lateral
in vivo, medindo de acordo com a descrição 30-50mm e vacúolos digestivos; B: cinécias
somáticas; C: macronúcleo semicircular medindo 23-50 m. C: Note prominent cortical
ridges. D: aparato oral sendo criado; E: vacúolo contrátil; F: fase avançada do primórdio oral
e modificação do macronúcleo, indicando pela seta a desfragmentação nuclear; H: vista
polar da região posterior mostrando a scopula indicada pela seta; I: Detalhe do primórdio
oral. AZM = adoral zone of membranelles; CR = cortical ridges near ciliary bristle (cinécias);
CV = vacúolo contrátil; FV = vacúolo digestivo; MA = macronúcleo; PO = primórdio oral; SK =
cinécias somáticas. Barras de escala = 10 m.
167
ZAM
Ma
Po
Vd
2
3
1
5
4
SC
A
B
4
3
Ma
5
C
D
Figura 3 - Strobilidium longicinetium n. sp. Impregnado pelo Protargol - QPS (Skibbe, 1994). A:
Cinécias somáticas, vista ventral – 1-2 restritas metade do corpo celular e 3-5 percorrem o
corpo celular da região posterior (scopula) até a zona adoral de membranelas; B: primórdio
oral e cinécia somática; C: vista ventral, em morfogênese, note a mudança na forma do
macronúcleo, corpo celular alongado, e a presença das cinécias somáticas ventrais (3 e 5)
percorrendo desde a região posterior (scopula) a zona adoral de membranelas; D: vista
ventral, em morfogênese, pontilhados indicando a formação do primórdio oral em duas
regiões. Ma = macronúcleo, OP = oral primórdio, SC = scopula, Vd = vacúolo digestivo, ZAM =
zona adoral de membranelas. Barras de escala = 20 m.
168
Sc
b
c
d
a
Ma
1
2
g
f
e
3
4
5
3
Po
h
4
5
j
ZAM
Po
i
k
l
Figura 4 - Desenhos comparativos de Strobilidium caudatum (a-f) e S. longicinetium n. sp. (g-l):
visão geral do corpo celular (a, c, e, g, i-l) e “scopula” (b, d, f, h) de Penard (1922) in vivo (a-b),
Foissner et al. (1991) após a impregnação pelo protargol (c-d), Deroux (1974) (e-f) e presente
estudo in vivo (i) após impregnação pelo QPS (g-h; j-l); 1-2= cinetídios somáticos ventrais; 35= cinetídios somáticos dorsais. ZAM = zona adoral de membranelas Ma = macronúcleo, Mi =
micronúcleo, OP = primórdio oral; Sc = scópula, Sf = fibras faríngeas; CV = vacúolo contrátil;
a-f= imagens escaneadas de desenhos originais dos trabalhos citados.
169
3.2 Ecologia
Entre as amostras de sedimento, a condição sapróbica da água variou entre
o-betamesosapróbicas (carga orgânica escassa) e -mesosapróbica (carga orgânica
forte) e para as amostras de plâncton, a variação da saprobidade foi menor, de mesosapróbicas (carga orgânica moderada) a -alfamesosapróbicas (carga orgânica
crítica), considerando o índice sapróbico com base nos parâmetros físico-químicos
(Tabela 3). Baseando-se na biocenose (Capítulo I), o índice sapróbico (SI) das
estações foram próximos. Entretanto, a estação AV210, caracterizada como obetamesosapróbica passou a apresentar condição
-mesosapróbica, o ponto
MV156, -alfamesosapróbica, e TR147, -mesosapróbica. Apenas para AV139 não
foi possível calcular o SI uma vez que não foram amostradas espécies de ciliados no
período chuvoso.
No período chuvoso, a variação da temperatura foi pequena (6,1 oC) e,
quando comparada ao período seco, a variação foi maior (11,6 oC). As taxas de
oxigênio dissolvido, assim como de DBO, considerando os dois períodos amostrais,
obteve concentrações semelhantes entre as estações com exceção de MV156, a
jusante da cidade de Lagoa Santa e do rio Jaboticatubas em Baldim. Os valores de
pH apontam para uma condição levemente ácida, exceto para BV149 a qual
apresentou condições levemente básicas.
Em se tratando dos parâmetros biológicos, as densidades de coliformes totais
foram altas entre as estações, acima do limite (5.000 cels/100ml) determinado pela
Resolução CONAMA 357/2005, com exceção do tributário TR135 e BV149. A
densidade de cianobactérias foi maior em MV156, porem não foi considerada como
floração e está dentro dos limites legais.
Nas amostras de plâncton a densidade registrada para S. longicinetium n. sp.
foi de de 316,7 ind.-1L no tributário TR147 no período seco e, de 33,3 ind. -1L na
estação BV149 no período chuvoso. O índice sapróbico estimado para a espécie, a
partir de amostras de plâncton, foi 2,25 e peso 8, segundo DIN (1996) e se pode ser
considerado um bom indicador de condições de saprobidade -mesosapróbicas para
a sub-bacia do rio das Velhas. Nas amostras de bentos, a abundancia foi maior nas
estações AV210 (5) AV139 (3) e BV149 (3).
170
Os dados físicos, químicos e biológicos das estações de registro de S.
longicinetium n. sp. estão representados na tabela 3.
Tabela 3 - Parâmetros físicos, químicos e biológicos das estações de registro de S.
longicinetium n. sp. da Sub-bacia do rio Velhas, MG, Brasil (SI = Índice Sapróbico
da estação de coleta).
Amostras
AV210
Parâmetros
AV139
TR135
MV156
BV149**
chuva
o
Temperatura ( C)
TR147*
seca
26
24,9
27,8
25,8
31
19,4
80,60
10,8
26,40
172
40,5
7,79
OD (mg/L)
7,4
7,2
6,2
3,5
6,1
7,77
pH
6,7
6,7
6,4
6,7
7,4
6,67
Condutividade (µmho/cm)
59,9
60,5
49,6
242,0
135,9
168,8
DBO (mg/L)
2,0
2,0
2,0
9,2
2,0
2,0
DQO (mg/L)
5
7,8
13
25
9,2
5,0
-3
PO4 (mg/L)
Turbidez (UNT)
0,09
0,03
0,08
0,21
0,06
0,01
-
0,21
0,09
0,08
0,43
0,88
0,06
+
NH4 - N (mg/L)
0,10
0,10
0,10
1,27
0,11
0,10
Saprobidade Qui
o-b
o-b
b
a
b
b-a
NO3 (mg/L)
b
-
b
b-a
b
b
SIqui
1,58
1,73
1,89
2,74
1,9
2,3
SIbio
1,86
-
2,06
2,63
2,17
2,27
Clorofila a (mg/L)
4,27
0,89
0,80
28,48
7,23
1,42
Coliformes totais (cel./ml)
17000
50000
220
17000
800
16000
Cianobactéria (cel./ml)
44,80
6,60
22,40
4277,28
11,00
35,20
Saprobidade Bio
* ocorrência no plâncton; ** ocorrência no bentos e plâncton.
171
4 DISCUSSÃO
Petz & Foissner (1992) confirmam o caráter monotípico da família Strobilidae,
cujo único gênero existente é Strobilidium. Na literatura, a espécie mais estudada e
registrada é Strobilidium caudatum, apresentando uma distribuição cosmopolita,
faltando registro de ocorrência apenas para a Austrália (FOISSNER et al., 1991). O
Strobilidae S. logicinetium n. sp. tem diagnose distinta de populações de Strobilidium
estudadas por outros autores. Assim, S. caudatum estudado por Penard (1922)
apresenta cinco cinécias na “scopula” que se dirigem até a região externa da ZAM.
A população estudada por Deroux (1974) também apresenta cinco cinécias,
sendo que três delas, as dorsais, vão desde a “scopula” até a região externa da ZAM
e as duas restantes, ventrais, se limitam a os dois terços posteriores do corpo celular
e na sua porção final, são interrompidas, não estando ligadas à “scopula”. Além
disso, existe na população estudada por Deroux (1974) uma constrição entre a
região externa da ZAM e o macronúcleo, e o habitat é a água salobra.
Na população estudada por Petz & Foissner (1992), existem de cinco a sete
cinécias restritas à metade posterior do corpo celular, sendo que na região ventral
podem existir de duas a três cinécias que são interrompidas na sua porção final, não
se ligando diretamente à “scopula”, a exemplo do que ocorre na população estudada
por Deroux (1974).
Quanto à população estudada por Fernandez-Leboranz (1983), ela se
diferencia de S. longicinetium n. sp. pelo grande tamanho que apresenta in vivo (8590 µm), embora o número de membranelas (29-30) seja quase igual à variação
encontrada para a espécie nova descrita (28-30 ±1; n=10). Já a população estudada
por Küppers et al. (2006) possui um tamanho maior que as populações do presente
estudo e de Petz & Foissner (1992), apresentando sempre cinco cinécias restritas à
metade posterior do corpo celular, sendo que as duas situadas na região ventral são
também interrompidas na sua porção final, como na população de Petz & Foissner
(1992).
Quanto à morfogênese, os eventos observados em S. longicinetium n. sp. são
congruentes com aqueles observados para populações de S. caudatum estudados
por Penard (1922), Kormos & Kormos (1958), Petz & Foissner (1992), com o
primórdio oral surgindo na região médio-posterior do corpo celular. Na população
172
estudada por Deroux (1974), embora a seqüência de eventos seja similar, o
surgimento do primórdio oral se dá próxima à região externa da zona adoral de
membranelas.
As populações de S. caudatum registradas por vários autores (BIYU, 2000;
ANDRUSHCHYSHYN et al., 2003; MADONI, 2005; MADONI & ZONGROSSI, 2005;
MADONI & BRAGHIROLI, 2007; RYCHERT, 2009; SENLER & YILDIZ, 2004) podem
não pertencer a esta espécie, constituindo espécies novas, como afirmam Petz &
Foissner (1992), uma vez que estes registros não vem acompanhados de dados
morfométricos, fotos e/ou desenhos, ou mesmo material testemunho depositado em
coleções científicas. Na América do Sul, o registro da espécie S. caudatum já foi
relatada por vários autores, como Bürger (1909) para o Chile, Cunha (1914) e
Hardoim & Heckman (1996) para o Brasil, Guillén et al. (2003) para o Perú e
Küppers et al. (2006) para a Argentina, sendo este último estudo o único realizado
com técnicas de impregnação pela prata (Protargol) apresentando fotos, desenhos e
dados morfométricos dos espécimes descritos (Tabela 2).
A comparação dos dados morfométricos dos espécimes de Strobilidium do
presente estudo com os trabalhos de Petz & Foissner (1992) e Küppers et al. (2006)
(tabela 2) forneceu a evidência inicial de que a população de Strobilidium do Rio das
Velhas poderia se tratar de uma espécie nova, o que foi comprovado pela análise
um pouco mais minuciosa dos espécimes nas membranas impregnados pelo QPS,
conforme pode ser verificado nas figuras 2 e 3.
Ecologia
S. longicinetium n. sp ocorreu em ambientes que apresentaram distintas
condições físicas, químicas e biológicas da água.
A densidade registrada para S. longicinetium n. sp. foi maior em condições de
condutividade, coliformes e densidade de cianobactérias maiores, o que reforça a
idéia de hábito alimentar do tipo algívoro.
A espécime estudada por Küpers et al. (2006) foi encontrada em lagoa
temporária nos meses de Agosto e dezembro, e alcançou a mais alta densidade em
coincidência com alta condutividade (160 - 220 μS/cm-), baixas temperaturas, e
concentrações intermediárias de oxigênio (5,5 - 8,8 mg/L) dissolvido durante o
meses de junho (1000 ind./L) e abril (2283 ind./L). Este ciliado foi registrado em
condições de pH que variaram do ácido (4,9) até o alcalino (7,5).
173
São poucas as informações sobre a ecologia das populações do gênero
Strobilidium estudadas por outros autores. Deroux (1974) estudou populações da
região estuarina do rio Plouescat, França, mas não informou em que condições
físicas e químicas da água elas ocorrem. Foissner et al. (1991) registraram S.
caudatum em condições de grande oscilação do pH (4.9 - 9.0) e OD (4,0 - 11,0).
Petz & Foissner (1992) encontraram S. caudatum em uma lagoa de uma região de
floresta na Áustria e também não informaram as características do ambiente.
Quanto às populações encontradas cujas identificações são duvidosas, como
as encontradas por Madoni & Zangrossi (2005) em sistemas lóticos
alfamesossapróbicos
e
-mesossapróbicos
(carga
orgânica
crítica
e
-
forte
respectivamente), os valores de OD oscilaram entre 7,8 e 13 mg/L e as taxas de
condutividade foram altas, variando de 353 a 3300 μS/cm.
Pode-se concluir que S. longicinetium n. sp., a exemplo de outras populações
do gênero Strobilidium,
possui grande tolerância para mudanças do ambiente,
porém sua ocorrência limita-se, até então, a condições
-mesossapróbicas a
-
mesosspróbicas.
A presença desta espécie pode ser útil na compreensão de possíveis
modificações nas condições físicas e químicas do ecossistema causadas por
impactos antrópicos.
174
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177
Capítulo V
178
Qualidade das águas do rio das velhas e tributários, Minas Gerais:
enfoque físico, químico e biológico
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo principal apresentar os resultados da qualidade das
águas na rede amostral de 23 pontos na bacia do rio das Velhas e confirma a
situação crítica da qualidade das águas de trechos da bacia do rio das Velhas. Os
dados obtidos no presente estudo indicam que a situação de qualidade das águas
da bacia está piorando com o passar dos anos. Estes acusam problemas causados
por fontes poluidoras pontuais como os esgotos sanitários, atividades minerárias e
efluentes industriais. Nenhum trecho obteve condições excelentes de qualidade.
Observou-se em 2010, um aumento das ocorrências das condições Supereutrófico e
Hipereutrófico. Estes resultados evidenciam ainda, a necessidade de instalação e
operação de um sistema de monitoramento, na bacia do rio das Velhas, que permita
uma maior efetividade nas ações de controle ambiental que visem a melhoria das
condições ambientais dos corpos de água.
Palavras-chave: Qualidade das Águas. Índice de Qualidade de Água. Índice de
Estado Trófico. Sistemas lóticos tropicais.
179
1 INTRODUÇÃO
No Brasil, os potenciais de água doce são extremamente favoráveis para os
diversos usos, porém, este recurso natural tem-se tornado escasso e com qualidade
a comprometida. Os crescentes desmatamentos, os processos de erosão e
assoreamento dos mananciais superficiais, os lançamentos de efluentes industriais e
domésticos e a forte expansão agrícola nos recursos hídricos têm contribuído para
tal situação (REBOUÇAS, 1997 citado por MMS, 2006; MMS, 2006).
Por muito tempo no Brasil a problemática da qualidade da agua foi deixada de
lado e muitos estudos tem sido realizados no sentido de mudar essa situação
(CETEC, 1998, LIMA, 2000a).
Qualidade das águas é realizada e monitorada por meio de medições de
variáveis físicas, químicas e biológicas, sendo que a primeira, inclui principalmente
estimativas de temperatura, cor da água, e turbidez.
Já a qualidade química é aferida pela própria identificação dos componentes
na água, por meio de métodos laboratoriais específicos, como por exemplo,
concentrações de oxigênio dissolvido, demandas bioquímicas e químicas de
oxigênio, pH, condutividade. Tais componentes químicos não devem estar presentes
na água acima de certas concentrações determinadas.
Com relação à avaliação biológica, esta envolve o estudo da comunidade de
cianobactérias, da e o microbiológico da água, o qual tem um papel destacado no
processo, em vista do elevado número e da grande diversidade de microorganismos
patogênicos, em geral de origem fecal, que pode estar presente na agua (MMS,
2006) além da concentração de clorofila a. Estes parâmetros são ferramentas mais
apropriadas à avaliação e monitoramento de contaminantes no ambiente, sendo
considerados como bioindicadores.
Os bioindicadores são “organismos ou comunidades de organismos que
reagem à poluição com a alteração de suas funções vitais, ou que são capazes de
acumular poluentes” (ARDNT et al., 1987, ARNDT & SCHWEIZER, 1991 citado por
ARDNT et al., 1995), sendo as respostas dessas reações (de natureza bioquímica,
fisiológica,
morfológica,
e/ou
comportamental),
utilizadas
como
indicadores
ambientais (LIMA, 2000b). Blandin (1986) citado por Debenay & Beck-Eichler (1996)
acrescenta que “um bioindicador é um organismo ou um conjunto de organismos
180
que permite caracterizar o estado de um ecossistema e evidenciar tão precocemente
quanto possível as modificações naturais ou provocadas”.
Assim, um indicador biológico pode consistir de um parâmetro ou um valor
derivado de parâmetros, como por exemplo, um índice. A título de exemplificação,
pode-se citar o Índice de Qualidade da Água – IQA e o Índice do Estado Trófico da
água – IET.
O IQA pode ser entendido como um facilitador no biomonitoramento. Ele
índica o grau de contaminação das águas em função dos materiais orgânicos e
fecais, dos nutrientes e sólidos decorrentes da poluição por esgotos sanitários
(MMA, 2006). É uma característica capaz de quantificar a magnitude do estresse, as
características do habitat ou os níveis de resposta ecológica à exposição de um
agente impactante (HUNSAKER & CARPENTER 1990 citado por CAIRNS et al.,
1993) e inclui variáveis físicas, químicas e biológicas, a saber: oxigênio dissolvido,
coliformes termotolerantes, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato
total, variação da temperatura da água, turbidez e sólidos totais (IGAM, 2009).
Analogamente, os resultados dos parâmetros fósforo total e clorofila a são
contemplados em um único índice, Índice de Estado Trófico – IET, de Carlson (1977)
modificado por Toledo et al. (1983,1984) e Lamparelli (2004) citados por IGAM
(2009).
O presente estudo pretende, a partir da compilação e discussão do dados
gerados por órgão públicos (CETEC/IGAM), caracterizar a qualidade das águas de
trechos da bacia do rio das Velhas com enfoque nas variáveis físicas, químicas e
biológicas, bem como contribuir para a execução do modelo de avaliação da
qualidade das águas apresentado no capítulo seguinte (Capítulo VI).
181
Área de estudo: correspondeu à bacia hidrográfica do rio das Velhas
localizada na região central do estado de Minas Gerais, entre as latitudes 17 o 15‟ e
20o 25‟ S e longitudes 43o 25‟ e 44o 50‟ W (POLIGNANO et al., 2001), à margem
direita do rio São Francisco. Com uma área de 27.857 km2 que engloba 51
municípios, se estende de Ouro Preto, na Serra de Antônio Pereira (MMA, 2006), a
uma altitude de 1.500 m até a Barra do Guaicuí, em Várzea da Palma. Foram
pesquisadas 23 estações de coleta, 20 localizadas no curso do rio das Velhas e três
em seus tributários (Figura 1).
na margem durante
Escala
Figura 1. Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, sub-bacia do rio das
Velhas, MG. Fonte: Comitê de Bacias Hidrográficas de minas Gerais.
182
As estações foram selecionadas da rede de amostragem operada pelo IGAM (2009)
no âmbito do projeto “Águas de Minas”.
Coleta das amostras: foram realizadas no período chuvoso (outubro, 2009) e no período
seco (julho, 2010) e incluiu a medição in situ da temperatura, oxigênio dissolvido, pH e
condutividade elétrica da água, com auxílio de sondas portáteis multiparâmetros do Setor de
Medições Ambientais da Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais - CETEC. Também
foi feita a coleta de amostras de água para execução dos seguintes ensaios em laboratório
(SAM/CETEC): demanda bioquímica e química de oxigênio, turbidez, fósforo nitrato e
nitrogênio amoniacal, coliformes totais, clorofila a e cianobactérias.
Processamento dos dados: os resultados foram expressos por estação de coleta
agrupando-as segundo a distribuição no alto, médio e baixo curso da bacia e os períodos
sazonais. Foram analisados os resultados dos Índice de Qualidade da Água - IQA e Índice
do Estado Trófico da Água - IET.
183
3. RESULTADOS
Este estudo apresenta os resultados do monitoramento da qualidade das
águas na bacia do rio das Velhas obtidos no período de 2009 e 2010 e avaliou as
principais interferências antrópicas nos recursos hídricos estudados.
3.1 Qualidade das águas: enfoque físico e químico
Temperatura da Água
As temperaturas da água no período quente-chuvoso variaram de um máximo
de 31oC até um mínimo de 21.5oC (Figura 2). No período frio-seco, as temperaturas
não variaram tanto, com valor mínimo de 18,2 oC na região do Alto Velhas e
apresentou amplitude térmica de 7,6oC, contra 9,5oC no quente-chuvoso.
Pode-se observar uma tendência de elevação das temperaturas, nos período
quente-chuvoso e frio-seco, ao longo do rio até a foz. Este comportamento é o
esperado já que há um aumento da latitude e queda da elevação.
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
Chuva
BV146
BV147
BV151
BV148
BV149
Alto Velhas
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
Seca
AV013
AV035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
AV135
AV153
Temperatura oC
Temperatura da água
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 2 - Temperatura da água referente as duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas
e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário.
Fonte: elaborado pelo autor.
184
Oxigênio dissolvido
Os valores do oxigênio dissolvido (Figura 3) apresentaram uma tendência
semelhante para os dois períodos, exibindo teores mais altos no período frio-seco.
Os teores de oxigênio dissolvido foram consideravelmente baixos entre as
estações amostrais AV105 e MV156, abaixo do limite de 5.0 mg/L permitido pela
Resolução 357/2005 do CONAMA, devido ao grande aporte de matéria orgânica
pelos tributários Arrudas e córrego do Onça, observados nos períodos quentechuvoso e frio-seco. Os menores valores da concentração de oxigênio dissolvido
foram observados no período frio-seco, nas estações AV153, 0,92 mg/L; AV105,
1.56 mg/L; MV138, 2.02 mg/L e MV137, 2,14 mg/L.
Oxigênio Dissolvido
Chuva
OD mg/L
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Seca
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
TR135
AV105
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
TR035
Limite mínimo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
Estações
Baixo Velhas
Figura 3 - Concentração de oxigênio dissolvido da água referente as duas amostragens, seca e
chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo
Velhas e TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
Demanda Bioquímica de Oxigênio
Os valores de DBO apresentaram uma tendência semelhante para os dois
períodos (Figura 4), porém, com grandes diferenças nas estações AV083, AV105,
AV153, e MV156 entre períodos.
185
No período quente-chuvoso, o valor máximo de DBO encontrado foi 9,2mg/L
na estação MV156 do Médio Velhas. No período frio-seco, os valores de DBO
variaram entre 2,0mg/L e 18,0mg/L, sendo o maior valor registrado na estação
AV105 do Alto Velhas.
Das estações analisadas, sete apresentaram valores de DBO superiores ao
limite permitido (DBO=5,0mg/L) pela Resolução 357/2005 do CONAMA.
Demanda Bioquímica de Oxigênio
20.0
17.5
DBO mg / L O2
15.0
12.5
Chuva
10.0
7.5
Seca
5.0
Limite máximo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
2.5
Alto Velhas
Médio Velhas
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
0.0
Estações
Baixo Velhas
Figura 4 - Demanda bioquímica de oxigênio da água referente as duas amostragens, seca e
chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo
Demanda Química de Oxigênio (DQO)
Os valores de DQO variaram de um máximo de 35mg/L e mínimo de 5mg/L
no período quente-chuvoso (Figura 5). Na média, a DQO foi maior na região do
Médio Velhas (22,9mg/L) e menor no Baixo Velhas (14,6mg/L).
No período frio-seco, os valores oscilaram entre 67mg/L e 5mg/L e a média
da DQO, entre as regiões, foi maior no Médio Velhas (17,97mg/L) seguido do Alto
Velhas (17,96mg/L) e com valor menor registrado para o Baixo Velhas (6,2mg/L).
Acompanhando mesmo padrão da DBO, os maiores valores da DQO foram
registrados nas estações AV105, AV153 e MV137.
186
Demanda Química de Oxigênio
80
70
DQO mg / L O2
60
50
40
Chuva
30
Seca
20
10
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Alto Velhas
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
0
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 5 - Demanda química de oxigênio da água referente as duas amostragens, seca e chuva
no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e
TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
Potencial Hidrogeniônico (pH)
Os valores de pH observados para os dois períodos não apresentaram
grandes diferenças (Figura 6). No período quente-chuvoso, os valores de pH
oscilaram de 6,4 a 7,4 e período frio-seco, foram menores, e variaram entre 6,2 e
7,0. A média dos valores de pH, para o período quente-chuvoso e para o período
frio-seco foram igual a 6,8 e 6,6, respectivamente. Isto indica um valor de pH
levemente ácido para os dois períodos.
A média dos valores de pH foi maior na região do Baixo Velhas tanto no
período quente-chuvoso (7,1) quanto no período frio-seco (6,9). Todas as estações
apresentaram valores de pH dentro do limite mínimo permitido (pH=6,0) pela
Resolução 357/2005 do CONAMA.
187
pH
Chuva
Seca
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
AV105
TR135
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
Limite mínimo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
TR035
pH
9.00
8.75
8.50
8.25
8.00
7.75
7.50
7.25
7.00
6.75
6.50
6.25
6.00
5.75
5.50
5.25
5.00
Estações
Baixo Velhas
Figura 6 - Potencial de hidrogênio (pH) da água referente as duas amostragens, seca e chuva
no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e
TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
Condutividade Elétrica
Os valores de condutividade obedeceram a um padrão muito semelhante nos
períodos quente-chuvoso e frio-seco, e mostram uma variação muito pequena, a não
ser nas estações AV105, AV153, MV137, MV138, MV141 e MV142 onde se notou
um deslocamento mais vigoroso dessa variável (Figura 7).
Pode-se observar que a condutividade no período quente-chuvoso foi menor
que no período frio-seco, uma vez que no primeiro as médias oscilaram entre
52,1μS/cm a 242μS/cm e no segundo de 48,2μS/cm a 298μS/cm.
188
Condutividade
350
300
µmho/cm
250
200
150
Chuva
100
Seca
50
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
TR135
AV105
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
TR035
0
Estações
Baixo Velhas
Figura 7 - Condutividade elétrica da água referente as duas amostragens, seca e chuva no rio
das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR =
tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
Turbidez
No período quente-chuvoso, a turbidez manteve médias com diferenças muito
grandes, com variação de 24.3 a 400UTN. Um total de 11 estações amostrais
apresentaram valores acima do permitido pela Resolução 357/2005 do CONAMA de
100 UTN, localizadas na região do Alto e Médio Velhas. As estações referentes ao
Baixo Velhas não apresentaram valores de turbidez acima do do limite permitido,
para os dois períodos amostrados.
No período frio-seco, percebeu-se uma queda da turbidez, da qual o valor
atingido não ultrapassou 47.7UTN. As maiores médias para este período foram
observadas também nas regiões do Alto e Médio Velhas (Figura 8).
189
chuva
seca
Alto Velhas
Médio Velhas
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Limite máximo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
Turbidez - UNT
Turbidez
Estações
Baixo Velhas
Figura 8 - Turbidez da água referente às duas amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e
tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário.
Fonte: elaborado pelo autor.
Nitrogênio amoniacal
As concentrações de nitrogênio amoniacal variaram de 0.1 a 4.3mg/L no
período quente-chuvoso (Figura 9). O maior valor foi registrado na estação AV105
localizada na região do Alto Velhas, a qual obteve a maior média de concentração
de nitrogênio amoniacal, de 0,9mg/L contra 0,7mg/L no Médio Velhas seguido de
0,1mg/L para o Baixo Velhas.
No período frio-seco, o comportamento foi diferente. A concentração de
nitrogênio amoniacal oscilou entre 0,1 e 6,8mg/L. O maior concentração foi
encontrada na estação AV153. Quanto as médias, a maior foi observada na região
do Médio Velhas (2,7mg/L), seguido do Alto Velhas (1,7mg/L) e Baixo Velhas
(0,1mg/L) .
As estações AV153, MV137, MV138 e MV156, obtiveram concentrações
acima do limite permitido pela Resolução 357/2005 do CONAMA de 3,7mg/L de
nitrogênio amoniacal no período frio-seco e a estação AV105, para os dois períodos.
190
6.9
6.6
6.3
6.0
5.7
5.4
5.1
4.8
4.5
4.2
3.9
3.6
3.3
3.0
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0.0
chuva
seca
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Limite
máximo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
N-NH4 mg / L
Nitrogênio amoniacal
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 9 - Concentração de nitrogênio amoniacal da água referente às duas amostragens, seca
e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo
Fósforo total
As concentrações de fósforo variaram entre 0,61mg/L e 0,01mg/L no período
quente-chuvoso, sendo o maior valor registrado na estação AV105 do alto curso
(Figura 10). As médias das concentrações de fósforo foi maior na região do Médio
Velhas (0,23mg/L) seguido do Alto Velhas (0,15mg/L) e Baixo Velhas (0,07mg/L).
No período frio-seco, os valores da concentração de fósforo oscilaram entre
1,21 e 0,01mg/L e o maior valor foi observado na estação AV153 do alto curso. As
médias para as regiões seguiram um comportamento diferente do outro período
sendo a maior média para a região do Alto Velhas (0,38mg/L) seguido do Médio
Velhas (0,36mg/L) e Baixo Velhas (0,07mg/L).
No total, 14 estações obtiveram concentrações de fósforo acima do limite
máximo permitido (0,1mg/L) pela Resolução 357/2005 do CONAMA em pelo menos
um dos períodos amostrados.
191
Fósforo
1.35
1.20
1.05
mg / L P
0.90
chuva
0.75
0.60
seca
0.45
0.30
Limite máximo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
0.00
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
0.15
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 10 - Concentração de fósforo da água referente às duas amostragens, seca e chuva no
rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR
= tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
Cloreto total
A concentração máxima de cloreto total foi de 16,1mg/L e mínima de
0,07mg/L para o período quente-chuvoso (Figura 11). A maior média, para as
regiões, foi de 8,7mg/L observada no Médio Velhas, contra 5,6mg/L no Baixo Velhas
e de 4,4mg/L no Alto Velhas.
No período frio-seco, o comportamento das médias permaneceu, e o valor
médio para o Médio Velhas foi de 15,6mg/L de cloreto total. As regiões do Alto e
Baixo Velhas obtiveram médias de 6,1 e 7,4mg/L respectivamente.
A concentração de cloretos totais permitida pela Resolução 357/2005 do
CONAMA é de 250mg/L, e, portanto, não houve registro de valores superiores ao
permitido pela lei.
192
21.0
19.5
18.0
16.5
15.0
13.5
12.0
10.5
9.0
7.5
6.0
4.5
3.0
1.5
0.0
chuva
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Alto Velhas
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
seca
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
mg / L Cl
Cloretos
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 11 - Concentração de cloretos da água referente às duas amostragens, seca e chuva no
rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR
= tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
3.2 Qualidade das águas: enfoque biológico
A avaliação da qualidade com base nos dados biológicos apresentam-se
pelos resultados ensaios dos ensaios de colimetria, concentrações de clorofila a e
densidade de cianobactérias.
Coliformes totais
A contagem de coliformes totais foi maior na região alto curso do rio das
Velhas (Figura 12) sendo mais expressivas no período seco com valor médio de
66818 cels./100ml, contra 60292 cels./100ml no período chuvoso. As estações
AV083, AV105, AV153 e no tributário TR035 (rio Itabirito) apresentaram as maiores
taxas de coliformes totais. As estações do baixo curso apresentaram valores dentro
do permitido por lei (1000 cels./100ml) para o período chuvoso.
As menores taxas de coliformes foram registrada no tributário TR135 (220
cels./100ml) do alto curso, no período chuvoso e nas estações MV142 (230
cels./100ml) e MV141 (280 cels./100ml) na região do médio curso do rio das Velhas
no período seco.
193
160000
150000
140000
130000
120000
110000
100000
90000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
Chuva
Seca
Alto Velhas
Médio Velhas
BV146
BV147
BV151
BV148
BV149
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
Limite máximo
permitido 357/2005
CONAMA
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
coliformes cels./100ml
Coliformes totais
Estações
Baixo Velhas
Figura 12 – Coliformes totais da água referente às duas amostragens, seca e chuva no rio das
Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR =
Clorofila a
Os padrões dos valores de clorofila a, representada pela biomassa algal,
foram bastante diferentes para os períodos chuvoso e seco (Figura 13). No período
chuvoso, a média foi maior na região do Médio Velhas (22,9mg/L) e a menor no
Baixo Velhas (5,7mg/L). No período seco, o comportamento deste perfil foi
quebrado, uma vez que o valor médio foi menor observado foi no Alto Velhas
(8,2mg/L). Os valores máximos foram de 51,4mg/L para a estação AV153 no
período quente-chuvoso, e de 46,6mg/L para a estação MV141 no período seco.
Todas as estações amostradas apresentaram valores acima do permitido
(0,03mg/L) pela Resolução 357/2005 do CONAMA, com exceção da estação AV013
que apresentou o menor valor encontrado de 0,006mg/L no período chuvoso.
194
Clorofila a
55
50
45
40
mg/L
35
chuva
30
25
20
seca
15
10
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
AV105
TR135
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
0
TR035
5
Limite máximo
(Resolução
357/2005 CONAMA)
Estações
Baixo Velhas
Figura 13 - Densidade de clorofila a referentes as duas amostragens, seca e chuva no rio das
Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR =
Cianobactérias
As médias obtidas, para as regiões do rio apresentaram um padrão
semelhante para os dois períodos. No período chuvoso os valores médios
registrados foram de 3050,3 cél.ml-1 no Médio Velhas, 1094,4 cél.ml-1 no Alto Velhas
e 27 cél.ml-1 para o Baixo Velhas. No período seco os valores médios foram de
861,9 cél.ml-1 no Médio Velhas, 176,3 cél.ml-1 no Alto Velhas e 18,9 cél.ml-1 para o
Baixo Velhas.
Observa-se no figura 14 que os valores de densidade de cianobactérias não
ultrapassaram o limite legal em nenhuma das estações de monitoramento
localizadas no rio das Velhas. Contudo, a Deliberação Normativa COPAM/CERH
01/08 em seu artigo 14 estabelece: “No caso de uso para recreação de contato
primário valor máximo de 10.000 cél.ml-1”. No período chuvoso foram registrados
valores acima de 10.000 cél.ml-1 nas estações AV105 (a jusante do ribeirão do
Onça) com 14.391,6 cél.ml-1 e MV137 (a jusante da cidade de Lagoa Santa) com
10.323 cél.ml-1.
195
Cianobactérias
10000.0
cel/mL.log -1
1000.0
Chuva
100.0
Seca
10.0
Alto Velhas
Médio Velhas
BV149
BV148
TR147
BV151
BV146
MV152
MV150
MV142
MV141
MV156
MV138
MV137
AV153
AV105
TR135
AV083
AV067
AV063
AV139
AV210
AV037
AV013
1.0
TR035
Valor máximo
permitido Art.14
DN/2008 COPAM
Estações
Baixo Velhas
Figura 14 - Densidade de cianobactérias nas estações amostrais referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio
velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
3.3 Qualidade das águas: diferenciações entre as regiões da bacia
Tendo em vista as variáveis físicas, químicas e biológicas, as estações que
compõe o Alto Velhas diferenciaram das demais (Figura 15) quanto às
concentrações de oxigênio dissolvido (OD), cloretos, nitrogênio amoniacal e DBO
conforme os coeficientes de correlação canônica (tabela 1). Os valores de pH e
clorofila a tiveram um influência pequena nesta separação.
O Médio Velhas se diferenciou do baixo curso pela forte influencia das taxas
de cloreto e turbidez, e somando-se a isto, a concentração de OD, como terceiro
fator de influência, apresentou uma pequena participação neste padrão de
distribuição dos pontos.
196
Figura 15 – Análise de Discriminante: correlação entre as estações amostrais e os parâmetros
físicos, químicos e biológicos, considerando os períodos seco e chuvoso. Fonte: elaborado
pelo autor.
Tabela 1 - Coeficientes das funções da discriminante
canônica (Standardized Coefficients) com base nas
variáveis físicas, químicas e biológicas.
Discriminante
Variáveis
Função 1
Função 2
OD (mg/L)
o
Temp. ( C)
pH
COND.
DBO (mg/L)
DQO (mg/L)
Turbidez (UNT)
Cloretos (mg/L)
Nitrato (mg/L)
N. Amoniacal (mg/L)
Fósforo (mg/L)
Clorofila a (mg/L)
Cianobactérias (cels/L)
Coliformes Totais(cels/L)
-1.53187
-0.74891
0.41373
3.33939
-1.16603
-0.13347
0.05319
-1.59119
0.01005
-1.51624
-0.17931
0.38960
-0.79952
-0.31373
0.34003
-0.34563
-0.69721
-0.92689
-0.86530
-0.79591
1.54517
4.33120
-1.27248
-0.64176
-0.45404
-0.47670
-0.07528
-0.09590
3.4 Índices de Qualidade das Águas
Índice de Qualidade da Água – IQA
197
O IQA máximo encontrado foi de 73,3% para a estação AV139 do alto curso,
classificada, portanto, como IQA Bom, no período quente-chuvoso e, no período frioseco, o IQA máximo foi de 76% para o tributário TR135 no alto curso, também um
índice de qualidade Bom.
Pode-se verificar que, no período quente-chuvoso houve predomínio da
ocorrência de IQA Ruim (52,2% dos pontos amostrados) (Figura 16) com variação
entre 25,1% e 49,6% (Tabela 4). As ocorrências de IQA Médio (34,8% dos pontos) e
IQA Bom (13%) apresentaram variações de 51,8% a 66,1% e 70% a 73,2%,
respectivamente, para o mesmo período (out/2009). O IQA Excelente e Muito Ruim
não foram verificados no presente estudo (Tabela 2).
Em 2010, os resultados de IQA Ruim diminuíram, passando de 52,2% de
frequência em 2009 para 34,8% e variação de 25,1 a 49,6%. Notou-se também o
aumento da frequência de resultados de IQA Bom, de 13% em 2009 para 17,4% em
2010, com variação entre 71,4% e 76,1%. Consequentemente, as ocorrências de
IQA Médio aumentaram de 34,8% no período chuvoso para 47,8% na estação seca,
variando entre 52,2% e 69,1% (Figura 17).
IQA
80
70
60
IQA
50
40
chuva
30
seca
20
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Alto Velhas
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
0
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
10
Médio Velhas
Baixo Velhas
Estações
Figura 16 - Índice de qualidade da água das estações amostrais referentes as duas
amostragens, seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio
velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
198
IQA
52.2
47.8
34.8
60.0
34.8
Excelente
% estações
50.0
Bom
40.0
0.0
Médio
0.0
Ruim
17.4
30.0
13.0
Muito Ruim
20.0
10.0
0.0
0.0
0.0
Chuva
Seca
Período
Figura 17 - Evolução sazonal do Índice de Qualidade da Água - IQA no rio das Velhas e
tributários. Fonte: elaborado pelo autor.
Estações
Baixo Velhas
Médio Velhas
Região
Alto Velhas
Tabela 2 - Dados de IQA e nível de qualidade da água das
estações amostrais durante os períodos de Chuva e seca,
no rio das Velhas e tributários.
IQA
Nível qualidade
Chuva
Seca
Chuva
Seca
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
48
51.80
63.9
52.80
73.2
46.6
46.8
40.4
36.2
70.00
34.1
44.9
47.70
58.2
60
52.2
55.9
58.2
49.6
25.1
76.10
27.4
Ruim
Médio
Médio
Médio
Bom
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Bom
Ruim
Ruim
Médio
Médio
Médio
Médio
Médio
Ruim
Ruim
Bom
Ruim
Ruim
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
31.6
36.20
36.1
40.9
38.9
40.2
57.1
28.6
29.8
63.9
71.4
69.1
73.5
60.3
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Ruim
Médio
Bom
Médio
Bom
Médio
Médio
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
65.4
73.10
63.6
60.3
66.1
66.9
57.80
71.9
48.3
60.3
Médio
Bom
Médio
Médio
Médio
Médio
Médio
Bom
Ruim
Médio
199
Índice de Estado Trófico da Água – IET
Os menores valores de IET foram 25,86 e 28,71, encontrados na estação
AV013 no período chuvoso e seco, respectivamente, cuja condição pode ser
classificada como Ultraoligotrófica (Figura 18).
A avaliação da trofia da água de 2009 (chuva) e 2010 (seca) pode ser
observada na figura 18 e na tabela 3. Durante o estudo, houve predomínio de
condições Eutróficas para o período de chuvoso e Hipereutrófica para o período
seco. Observou-se em 2010, um aumento das ocorrências das condições
Supereutrófico e Hipereutrófico, que passaram de 8.7 e 21.7% de frequência em
2009, respectivamente, para 21.7 e 39.1% em 2010 com consequente diminuição
dos níveis Eutrófico e Mesotrófico, que passaram de 34.8 e 26.1% de frequência,
respectivamente, na chuva, para 13 e 17,4%, na seca.
IET
80
70
60
IET
50
40
chuva
30
seca
20
10
Alto Velhas
Médio Velhas
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
0
Estações
Baixo Velhas
Figura 18 - Índice de estado trófico das estações amostrais referentes as duas amostragens,
seca e chuva no rio das Velhas e tributários, MG. AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV =
Baixo Velhas e TR = tributário. Fonte: elaborado pelo autor.
200
IET
100%
21.7
90%
80%
39.1
8.7
% estações
70%
60%
Hipereutrófico
34.8
50%
Supereutrófico
21.7
Eutrófico
40%
Mesotrófico
30%
13.0
26.1
Oligotrófico
20%
Ultraoligotrófico
17.4
4.3
4.3
10%
4.3
4.3
0%
Chuva
Seca
Período
Figura 19 - Evolução sazonal do Índice de Estado Trófico – IET no rio das Velhas e tributários,
MG. Fonte: elaborado pelo autor.
Tabela 3 - Dados de IET e nível de qualidade da água das estações
amostrais durante os períodos de Chuva e seca, no rio das Velhas e
tributários.
Nível qualidade
chuva
seca
Alto Velhas
IET
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
25.86
53.15
53.41
59.99
50.35
56.36
66.44
60.29
64.13
52.43
74.36
28.71
59.26
57.51
58.4
57.31
63.47
62.32
69.28
69.45
54.33
74.12
Médio Velhas
Estações
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
73.25
72.99
70.4
72
62.25
57.37
59.02
70.39
74.98
71.35
73.46
68.6
66.36
64.4
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Eutrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
Supereutrófico
Supereutrófico
Baixo Velhas
Região
Chuva
Seca
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
59.72
54.72
59.41
62.99
61.21
64.91
49.52
68.09
64.78
60.19
Eutrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Eutrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Oligotrófico
Hipereutrófico
Supereutrófico
Eutrófico
Ultraoligotrófico Ultraoligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Mesotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Mesotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Mesotrófico
Supereutrófico
Supereutrófico
Eutrófico
Eutrófico
Hipereutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
Mesotrófico
Mesotrófico
Hipereutrófico
Hipereutrófico
201
4 DISCUSSÃO
Os esgotos domésticos apresentam compostos orgânicos biodegradáveis,
nutrientes e microrganismos patogênicos. Já para os efluentes industriais, há uma
maior diversificação nos contaminantes lançados nos corpos de água em função dos
tipos de matérias-primas e processos industriais utilizados. O deflúvio superficial
urbano contém, geralmente, todos os poluentes que se depositam na superfície do
solo. Na ocorrência de chuvas, os materiais acumulados em valas e bueiros, são
arrastados pelas águas pluviais para os corpos de água superficiais, constituindo-se
numa fonte de poluição tanto maior quanto menos eficiente for a coleta de esgotos
ou a limpeza pública.
A poluição agrossilvipastoril é decorrente das atividades ligadas à agricultura,
silvicultura e pecuária. Quanto à atividade agrícola, seus efeitos dependem muito
das práticas utilizadas em cada região e da época do ano em que se realizam as
preparações do terreno para o plantio, assim como do uso intensivo dos defensivos
agrícolas. A contribuição representada pelo material proveniente da erosão de solos
intensifica-se quando ocorrem chuvas em áreas rurais. Os agrotóxicos com alta
solubilidade em água podem contaminar águas subterrâneas e superficiais através
do seu transporte com o fluxo de água.
O oxigênio dissolvido é essencial para a manutenção de processos de
autodepuração em sistemas aquáticos naturais. Através dos resultados obtidos, foi
possível perceber uma queda brusca no teor de oxigênio dissolvido a partir da
estação AV105, a jusante do Ribeirão do Onça e do complexo industrial do
município de Santa Luzia, AV153 a jusante do Ribeirão da Mata, também em Santa
Luzia, MV137 e MV138, localizada a jusante da cidade de Lagoa Santa e MV156 a
qual se encontra a jusante do Rio Jaboticatubas, município de Baldim. Esta situação
se deve principalmente ao grande aporte de matéria orgânica no rio das Velhas
neste trecho. Dessa forma, com o processo de estabilização da matéria orgânica
realizado pelas bactérias, e ao utilizarem o oxigênio nos seus processos
respiratórios, há a redução de sua concentração no meio. A concentração de
oxigênio dissolvido na água também varia segundo a temperatura. Isso explica o
maior teor de oxigênio da água durante o período frio-seco, com exceção das
estações acima citadas.
202
Os baixos valores de oxigênio dissolvido refletem os altos valores de DBO e
DQO na água neste trecho. Estes indicadores químicos revelaram uma demanda
bioquímica de oxigênio, acima do valor máximo permitido pela Resolução 357/2005
do CONAMA, para a estação AV083, a jusante do ribeirão Arrudas, município de
Sabará.
O aumento da concentração da DQO neste trecho do Velhas se deve
principalmente a despejos de origem industrial, uma vez que este parâmetro indica a
presença de substâncias resistentes à degradação biológica.
Os valores de pH, por sua vez, apresentaram um padrão distinto, e alterações
bruscas não foram observadas em nenhum trecho do rio. Valores fora da faixa
recomendada pela legislação não foram evidenciados entre as estações, contudo,
os valores médios do pH foram maiores na região do baixo curso entre os
municípios de Corinto e Guiacuí. Este comportamento naturalmente está associado
à oxidação da matéria orgânica, de origem natural e antropogênica, advinda do alto
e médio curso do rio das Velhas.
As taxas de condutividade elétrica da água obtiveram o mesmo padrão do
OD, DBO e DQO. Os altos valores de condutância, observado a partir da estação
AV083, a jusante do ribeirão Arrudas, justificam-se pela presença de grande
quantidade de substâncias minerais dissolvidas. Na sequência das estações, pôde
se observar a queda progressiva da condutividade no médio curso até atingir um
patamar no baixo curso, onde os valores se mantiveram com pequenas oscilações
entre as estações, possivelmente resultante da sedimentação da matéria no fundo
do rio.
A concentração de nitrogênio amoniacal apresentou um padrão semelhante
aos demais parâmetros. As altas taxas observadas, acima do permitido por lei, são
resultado do lançamento de efluentes domésticos e industriais químicos,
petroquímicos, siderúrgicos, farmacêuticos e alimentícios, provenientes do ribeirão
Arrudas, na estação AV083 do alto curso e que se estendeu até a estação MV156,
no médio curso, onde as concentrações caíram abruptamente a partir da estação
MV142 em Inimutaba, a 157km de distância da estação MV156. Esta queda pode
ser resultante do processo natural de autodepuração do rio. O nitrogênio amoniacal
é uma substância tóxica não persistente e não cumulativa. Em baixas
concentrações, como é comumente encontrada, não causa nenhum dano fisiológico
203
aos seres humanos e animais. Por outro lado, grandes quantidades de amônia,
como encontrado para este trecho, podem causar sufocamento de peixes.
Para o fósforo, o mesmo trecho obteve altas taxas de concentração. Diferente
dos outros parâmetros foi observado concentrações elevadas de fósforo para as
estações AV013, próximo as cabeceiras, e AV037 em rio Acima. A concentração de
fósforo está diretamente ligada ao processo de eutrofização dos corpos d‟água
refletindo em altas concentrações da biomassa algal, mensurada a partir da clorofila
a, como observado na estação AV153, a jusante do Ribeirão da Mata que recebe os
, Vespasiano, Ribeirão das Neves e Pedro
Leopoldo. Esta relação foi evidenciada nas regiões de picos para a concentração de
fósforo Estes altos valores podem ser explicados pela presença de uma PCH da
CEMIG a montante destas estações. O aporte antropogênico é oriundo dos despejos
domésticos e industriais, além de detergentes, excrementos de animais e
fertilizantes, o que não ocorre nesta região.
As altas concentrações de íons cloretos também foram influenciados pelo
efluente advindo do ribeirão Arrudas. As altas taxas deste ânion caíram
progressivamente ao longo do curso do rio até o baixo Velhas, onde as médias se
mantiveram sem grandes oscilações porém maiores que as observadas para o alto
Velhas. Um aumento no teor desses ânions na água é indicador de uma possível
poluição por esgotos ou por despejos industriais.
Os índices de avaliação da qualidade das águas utilizados no presente
estudo, o IQA e IET, refletem o comportamento deste parâmetro.
A estação AV013 foi classificada como ruim no índice de qualidade água,
contrapondo o índice de estado tráfico. Isso ocorreu, pois o cálculo do IQA utiliza
outros parâmetros como os coliformes fecais o qual apresenta um peso mais alto e
esteve presente em grande quantidade na região.
Este fato corrobora a necessidade da utilização de uma rede integrada de
índices e variáveis com a finalidade de obter uma avaliação da qualidade do
ambiente mais apurada.
Segundo
Kapuska et
al. (1992), as informações obtidas mediante
bioavaliação devem ser integradas às análises físicas e químicas para se obter uma
avaliação ecológica integrada a cerca do problema em estudo. Neste contexto, cabe
apontar, que o emprego de variáveis biológicas como indicadora das condições
ambientais, comparativamente às físicas e químicas, oferecem algumas vantagens
204
em face de algumas características que são intrínsecas à biota aquática como
exposição prolongada, diferentes sensibilidades e taxas de recuperação e a
capacidade de concentrar substancias em seus tecidos (NAVAS-PEREIRA &
HENRIQUE, 1996). Marques (1998) com base em Cairns et al. (1993), reforça a
aceitação geral das vantagens dos métodos biológicos sobre os físicos e químicos
na avaliação da qualidade das águas e corrobora a tendência das respostas
biológicas de integrarem os efeitos independentes e interativo de muitos agentes de
estresse, o que os colocam como bons indicadores das condições do ambiente
frente às concentrações de constituintes químicos individuais.
205
As análises das comunidades de cianobactérias apontaram densidades
preocupantes em algumas estações do trecho alto da bacia do rio das Velhas. Este
resultado alerta para a necessidade de medidas que visem um melhor tratamento
dos efluentes domésticos e industriais, uma vez que estes organismos podem vir a
apresentar cepas capazes de produzir cianotoxinas nocivas ao ser humano
(DEBERDT, 2003).
Além destas observações ficou evidente que a utilização de informações
biológicas associadas à caracterização abiótica e microbiológica da qualidade das
águas permitiu uma avaliação integrada dos efeitos ecológicos causados por
múltiplas fontes de poluição no trecho do alto rio das Velhas (MG). Assim é
essencial o desenvolvimento de um Programa de Biomonitoramento adequado
utilizando bioindicadores ambientais para melhor estudar e avaliar as condições
ecológicas da bacia hidrográfica do rio das Velhas.
206
APHA - AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. 1995. For the Examination of
Water and Wastewater Standard Methods. Lenore S. Clesteri, Washington. 19ºed.,
p. 1043 – 1044.
CAIRNS, J.; McCORMICK, P. V.; NIEDERLEHNER, B. R. 1993. A proposed framework for
developing indicators of ecosystem health. Hydrobiologia, v.223: 1-44.
Limnologica Brasiliensi, 10:125- 135.
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208
Capítulo VI
209
Protistas ciliados como bioindicadores na avaliação da qualidade
das águas do rio das Velhas e tributários, MG
RESUMO
O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar a qualidade das águas do rio das
Velhas e tributários pelo método de sapróbios. Foram estudados 23 estações de
coleta nos períodos de chuva (2009) e de seca (2010). De maneira geral, a
qualidade das águas caracterizou-se pela sobrecarga de compostos orgânicos,
apesar de respostas distintas das variáveis físicas e químicas (oligossapróbicas a polissapróbicas) e as biológicas ( -mesossapróbicas a
-alfamesossapróbica). O
expressivo aporte de carga orgânica está associado à presença de centros urbanos
no alto curso e de práticas agropecuárias no médio e baixo curso da bacia.
Palavras-chave: Qualidade das águas. Ciliados. Sistema Sapróbio. Ambiente lótico.
Rio das Velhas.
210
1 INTRODUÇÃO
As propriedades físicas, químicas e biológicas da água e do sedimento são
alteradas por descargas contínuas de efluentes domésticos e industriais em
particular nas proximidades de centros urbanos. Ricas em nitrogênio e fósforo
favorecem o processo de eutrofização com o desenvolvimento de uma biocenose
específica cuja composição e estrutura pode ser utilizada como indicadores da
A avaliação da qualidade das águas engloba duas vertentes de enfoques: (i) a
utilização de métodos físicos e químicos e (ii) o uso de métodos biológicos (LOBO et
al., 1995).
Os métodos físicos e químicos permitem um conhecimento instantâneo das
condições das águas, limitando-se ao momento em que são feitas as medições. Nos
ambientes lóticos as limitações se acentuam, devido à renovação contínua pelo fluxo
da água. Entretanto, medições contínuas por tempo prolongado aumentam de forma
expressiva o valor deste método (LOBO et al., 1995).
Os métodos biológicos tem a vantagem de oferecer informações de efeitos
ambientais prolongados, sendo capazes de refletir estados anteriores ao momento
do estudo (LOBO et al., 1995). É necessário, no entanto, que a informação
taxonômica seja traduzida em valores numéricos (índices), com vistas a facilitar a
interpretação e fornecer subsídios à avaliação da qualidade das águas (NAVASPEREIRA & HENRIQUE, 1996).
Os índices mais comumente aplicados à avaliação de impactos de poluentes
sobre as comunidades aquáticas são: (i) índices bióticos, que estabelecem a
alteração em termos da tolerância ou sensibilidade relativa dos táxons presentes a
uma dada situação de poluição; (ii) índices de diversidade, que analisam o efeito da
poluição em termos da estrutura de comunidade; e (iii) índices de comparação da
comunidade que consideram os efeitos da poluição sobre a composição da
comunidade (NAVAS-PEREIRA & HENRIQUE, 1996).
A avaliação da qualidade das águas por bioindicadores surgiu há
aproximadamente um século e meio na Europa, com base nas evidências de
Kolenati, em 1848 e Cohn, em 1853, a cerca da relação entre os organismos e a
poluição das águas. Entre 1902 e 1909 Kolkwitz & Marsson criaram o Sistema
211
Saprobiótico, revisado por Kolkwitz em 1950, aprimorado por Zelinka & Marvan em
1961, 1963, complementado e modificado por LIEBMANN (1962) citado por Friedrich
(1990) e revisado por Friedrich & Herst (2004). Este Sistema baseia-se na tolerância
e abundância das espécies em relação à carga orgânica e utiliza do Índice
Saprobiótico para indicar diferentes níveis de qualidade das águas. Os princípios
deste Sistema contribuíram para o desenvolvimento dos demais índices bióticos
(JUNQUEIRA & FERREIRA, 2007).
Sládecek (1973) o define como um sistema de organismos (formado por
bactérias, plantas e animais) cuja presença e classificação conforme a resistência à
condição eutrófica do corpo hídrico, é capaz de indicar diferentes níveis de
O Sistema Sapróbio é, portanto, um método de monitoramento biológico
focado nas adaptabilidades de diferentes comunidades biológicas nos ambientes
lóticos e lênticos.
Outras pesquisas contribuíram para avanços como as de Schäfer (1985),
Newman et al. (1992), Rosenberg & Resh (1993). Na Alemanha o Sistema está
consolidado em normas técnicas - DIN 38410 (DIN 1990) e em outros países da
Europa ocidental. No Brasil, a aplicação deste método é mais recente e tem como
contribuições as pesquisas de Lobo (1995), Lobo et al. (1995), Lopez (2003); Landa
et al. (1998); Junqueira & Ferreira (2007); Junqueira et al. (2009) e Mourthé (2000).
O sistema de sapróbios desenvolvido por Kolkwitz & Marsson (1909) baseiase no conhecimento de táxons indicadores para determinadas faixas de poluição de
natureza orgânica. O sistema engloba cinco zonas de poluição: kataróbica (águas
limpas, não poluídas), oligossapróbica (água saudável, não adversamente afetada
pela poluição),
-mesossapróbica (água levemente poluída),
-mesossapróbica
(poluição forte), polissapróbica (água muito poluída com intensa atividade
bacteriana).
Entre os índices originados do Sistema Sapróbio tem-se o de Zelinka &
Marvan (1961), o qual difere do proposto por Pantle & Buck em 1955, por incorporar
a valência e o peso sapróbico da espécie indicadora. Ambos levam em conta a
representatividade de uma espécie indicadora não apenas a uma zona de
saprobidade, sim a uma faixa de zonas que reflete a sua tolerância, considerando a
curva normal de sua distribuição cujo pico indica o valor sapróbico da espécie
(Sládecek, 1973).
212
As comunidades biológicas consideradas no Sistema Sapróbio incluem de
bactérias a peixes, conforme apresentado em Sládecek (1973) e Weghl (1983).
Nesta ampla gama de bioindicadores destacam-se os protozoários ciliados organismos importantes em processos de decomposição na coluna de água e no
sedimento (FOISSNER, 1999) que, em comparação a outros, respondem mais
rapidamente à presença de substancias contaminante no meio hídrico (MADONI,
2005), devido ao ciclo de vida curto, taxas de reprodução elevadas e sensibilidade
aos poluentes (FOISSNER, 1993).
Os ciliados são considerados indicadores biológicos eficazes e preditores de
mudanças na qualidade das águas devido ao aporte de sedimentos e matéria
orgânica. Também na qualidade do estrato bentônico. Estudos têm demonstrado
que o pastoreio por ciliados podem influenciar a estrutura da comunidade bacteriana
em sedimentos, com efeitos secundários sobre o crescimento das plantas
(SCHWARZ & FRENZEL, 2003).
O emprego dos ciliados na bioindicação, bem como de outros organismos
aquático, fundamenta-se na identificação das espécies e na frequência com que
ocorrem nos diferentes níveis de saprobia, como catalogado por Sladecek (1973),
Moravcova (1977), Wegl (1983), DIN (1990, 2004), Friedrich (1990), Foissner (1991),
Foissner & Berger (1996), Lobo (1995). Ambos os aspectos geraram críticas severas
ao sistema (Sládecek, 1973) e pontuou: (i) necessidade de ampliação dos estudos
taxonômicos e o fato de a listagem das espécies e respectivos valores de
saprobidade limitarem o uso do método em outros locais/ (ii) necessidade de um
profundo conhecimento taxonômico; (iii) a valência ecológica da grande maioria dos
organismos indicadores é desconhecida. Os avanços do conhecimento taxonômico
(DRAGESCO & DRAGESCO-KERNÉIS, 1986, 1991; FOISSNER, 1991; FOISSNER,
1997; FOISSNER & BERGER, 1996; FOISSNER et al., 1991, 1995; FOISSNER et
al., 1992, 1994; FOISSNER et al., 2002; BERGER, 2006); somada à adequação e
aplicação do método em outras regiões do globo, com destaque às de clima tropical
e sub-tropical (LOBO, 1995; LOBO et al. 1995; MENDONÇA, 2008; JUNQUEIRA et
al., 2010; LOPEZ, 2005; CETEC, 1998a, 1998b, 2002) refutam as críticas pretéritas
e reforçam a aplicabilidade do método em programas de monitoramento da
qualidade das águas continentais. Em termos dos ciliados Corliss (1979), Foissner
(1988), Foissner (1991), Skibbe (1994), Dieckmann (1995), Foissner et al. (1995) e
213
Foisser & Berger (1996), corroboram os avanços na taxonomia do grupo com
contribuições para minimizar a limitação no emprego do método.
O presente estudo alinha-se a esses esforços tendo como objetivo a
indicação da qualidade das águas do rio das Velhas e tributários utilizando o índice
de saprobidade, com base na valência e peso sapróbio obtidos para espécies de
ciliados identificados nos cursos de água da bacia em estudo e respectiva
comparação com às de ambientes lóticos temperados.
214
A área de estudo correspondeu à bacia hidrográfica do rio das Velhas A área
de estudo correspondeu à bacia hidrográfica do rio das Velhas entre as latitudes 17o
15‟ e 20o 25‟ S e longitudes 43o 25‟ e 44o 50‟ W (POLIGNANO et al., 2001),
localizada na região central do Estado de Minas Gerais, à margem direita do rio São
Francisco. Com uma área de 27.857 km2 que engloba 51 municípios, se estende de
Ouro Preto, na Serra de Antônio Pereira (MMA, 2006), a uma altitude de 1.500 m até
a Barra do Guaicuí, em Várzea da Palma. Foram pesquisadas 23 estações de
coleta, 20 localizadas no curso do rio das Velhas e três e em seus tributários (Figura
1). As estações foram selecionadas da rede de amostragem operada pelo IGAM
215
na margem durante
Escala
Figura 1 - Mapa da área de estudo incluindo as 23 estações amostrais, sub-bacia do rio das
Velhas, MG.
no período seco (julho, 2010) e incluiu amostras de ciliados planctônicos e
epibentônicos na margem do curso de água a uma profundidade de 20 cm da
superfície da água.
Para a coleta do plâncton utilizou-se o amostrador Garrafa de Van Dorn,
horizontal, capacidade de 5L. As amostras foram e armazenadas em garrafas
plásticas com capacidade de 500ml e fixadas com Bouin aquoso 5%.
As amostras do bentos foram coletadas na interface substrato/água, com
auxílio de concha metálica de 10 cm diâmetro, acoplada a um cabo extensor de
216
1,5m. As amostras foram armazenadas em potes plásticos de 500ml, mantidas “in
natura” e acondicionadas em caixas de isopor refrigeradas com gelo.
Em paralelo, foram realizadas medição in situ da temperatura, oxigênio
dissolvido, pH, condutividade elétrica da água, com auxílio de sondas portáteis
multiparâmetros. Também foi feita a coleta de amostras de água para execução dos
seguintes ensaios em laboratório: demanda bioquímica e química de oxigênio,
turbidez, fósforo nitrato e nitrogênio amoniacal, coliformes totais, clorofila a e
cianobactérias.
Processamento dos dados: os resultados foram expressos por estação de
coleta agrupando-as segundo a distribuição no alto, médio e baixo curso da bacia e,
os períodos de seca e chuva. O processamento dos dados incluiu: (i) o índice de
saprobidade – S (ZELINKA & MARVAN, 1961), a partir das valências e grau
sapróbio dos táxons, calculados de acordo com Sladecek (1973), Wegl (1983) e DIN
(1990); (ii) o enquadramento do índice de diversidade de Shannon-Wiener – H‟
(MAGURRAN,1989 e KREBS, 1989) aos graus de poluição para avaliação da
qualidade das águas (STAUB et al.,1970; WILHN e DORIS, 1986 citado por GUHL,
1987); (iii) análise de cluster, para evidenciar os padrões gerais de semelhança entre
as estações de coleta quanto aos níveis de saprobidade. utilizando como coeficiente
de similaridade o método UPGMA e coeficiente de distância a distância Euclidiana
simples, com base no programa ESTATISTICA 7.0; (iv) a análise comparativa entre
os índices de diversidade (H`) e saprobidade (S) e (v) a análise comparativa entre as
valências e respectivos graus sapróbicos dos ciliados ocorrentes no rio das Velhas e
tributários com as citadas por Sladecek (1973), Maravcova (1977), Wegl (1983),
Friedrich (1990) e Foissner (1996), com a finalidade de identificar a equivalência das
informações geradas pelo presente estudo e os autores citados. Como critério de
comparação entre as valências dos táxons, apenas foram consideradas equivalentes
aquelas que indicam um mesmo grau sapróbico, indicados de vermelho. O peso
atribuído aos táxons foram classificados segundo Sládecek (1973): 16 (ótimo), 8
(bom), 4 (regular), 2 (ruim) e 1 péssimo.
217
3 RESULTADOS
3.1 Características sapróbica dos ciliados planctônicos
Com base na frequência de ocorrência, valência e grau de saprobidade dos
ciliados
planctônicos
(Tabela
1)
o
grau
mais
representativo
foi
o
alfamesossapróbico com 15 táxons (Figura 1), seguido por -mesossapróbico e
-
mesossapróbico, ambos com 12 táxons. Os menos representativos foram obetamesossapróbico (4 táxons),
-polissapróbico (1 táxon) e polissapróbico (1
táxon).
Na região do alto curso do rio das Velhas registrou-se uma maior amplitude
de faixas de tolerância dos táxons com ocorrência em seis das sete zonas
sapróbicas, variando de o-betamesossapróbica a polissapróbica (Figura 2). No
médio curso não ocorreram espécies características de ambientes polissapróbicos.
Entretanto, apresentou maior número de táxons de ambientes -mesossapróbicos.
No baixo curso a número de táxons característicos de locais obetamesossapróbicos e
-alfamesossapróbicos foi comparativamente superior ao
alto e médio curso e inferior em relação à faixa -betamesossapróbica.
Em termos do peso (G) os táxons de melhor indicação dos graus sapróbicos
com peso igual 8 foram: (i) faixa o-betamesossapróbica: Loxodes striatus, Stentor
roeseli e Nassula sp.,; (ii) faixa -mesossapróbico: Strobilidium longicinetium n. sp.,
Tintinnopsis sp. e Campanella umbellaria (iii) faixa
-mesossapróbica: Epistylis
plicatilis e Euplotes eurystomus e (iv) faixa -polisapróbico: Paramecium caudatum.
Na faixa -mesosapróbico Didinium nasutum mostrou-se como melhor bioindicador
com o peso máximo igual a 16.
Epistylis cf. coronata foi classificado como impróprio para bioindicação da
qualidade da água. Para Frontonia leucas, única representante da faixa
polissapróbica, a insuficiência de dados devido a baixa frequência de ocorrência
impossibilitou o cálculo do peso sapróbico.
218
Tabela 1 - Valência e grau de saprobidade e frequência de ocorrência, dos ciliados
planctônicos. Bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010.
Valência sapróbica dos ciliados planctônicos
TÁXONS
Valencia Peso (G)
(2009 e 2010)
Grau
sapróbico
Frequência de
ocorrência (%)
(2009 e 2010)
2009
2010
KARYORELICTEA
Loxodes striatus
1.75
8
o-b
0.0
8.7
2.00
1.75
ID
8
b
o-b
4.3
0.0
0.0
8.7
2.75
2.50
2.50
2.83
2.67
2.25
2.50
2.10
1.50
2.25
2.00
2.10
2
ID
ID
8
2
8
ID
2
ID
8
ID
8
a
b-a
b-a
a
b-a
b
b-a
b
o-b
b
b
b
4.3
0.0
0.0
0.0
4.3
4.3
0.0
4.3
0.0
4.3
0.0
17.4
30.4
4.3
4.3
13.0
21.7
4.3
4.3
17.4
4.3
4.3
4.3
4.3
2.75
2.00
2.80
2.67
3.00
1
16
1
4
ID
a
b
a
b-a
a
4.3
8.7
0.0
0.0
0.0
21.7
0.0
21.7
13.0
4.3
2.75
2.55
1
4
a
b-a
0.0
21.7
17.4
21.7
1.75
8
o-b
0.0
8.7
2.00
4
b
8.7
30.4
2.38
2.20
3.50
2.50
2.40
2.50
3.33
2.79
2.60
1.86
2.56
2.75
3.17
2.63
2.50
2.77
2.13
2.75
2.00
2.83
2.50
1
2
ID
ID
2
ID
8
4
1
8
2
Impróprio
8
1
1
4
2
1
ID
2
ID
b-a
b
p
b-a
b-a
b-a
a-p
a
b-a
b
b-a
a
a
b-a
b-a
a
b
a
b
a
b-a
8.7
17.4
0.0
0.0
21.7
0.0
0.0
4.3
4.3
17.4
4.3
0.0
0.0
0.0
0.0
17.4
0.0
0.0
0.0
4.3
0.0
26.1
26.1
4.3
4.3
43.5
4.3
13.0
26.1
17.4
13.0
34.8
8.7
13.0
17.4
13.0
30.4
17.4
17.4
4.3
21.7
4.3
HETEROTRICHEA
Spirostomum teres
Stentor roeselii
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada
Aspidisca turicula
Euplotes eurystomus
Halteria bifurcata
Hypotrichia
Pseudourostyla nova
Oxytrichia sp.
Tintinnidium sp.
Tintinnopsis sp.
LITOSTOMATEA
Acineria uncinata
Didinium nasutum
Litonotus lamella
Litonotus sp.2
Litonotus sp.3
PHYLLOPHARINGEA
NASSOPHOREA
Nassula sp.
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
OLIGOHYMENOPHOREA
Cyclidium glaucoma
Frontonia leucas
Glaucoma frontata
Glaucoma scintilans
Lembadion lucens
Paramecium caudatum
Phillasterides sp.
Scuticociliatida
Epistylis cf. coronata
Epistylis sp.
Pseudovorticella cf. chlamydophora
Vorticella sp.
Vorticella sp. 2
Suctoria
ID = insuficiência de dados.
219
Figura 2 - Número de táxons planctônicos por grau sapróbico: polisapróbico (p),
mesossapróbica (a), -betamesossapróbico (a-b), -mesossapróbico (b) e obetamesossapróbico (o). Rio das Velhas e tributários, MG, 2009 e 2010.
16
14
número de táxons
12
10
8
6
4
2
0
o-b b b-a a a-p p
Alto Velhas
o-b b b-a a a-p p
Médio Velhas
o-b b b-a a a-p p
Baixo Velhas
Grau sapróbico
Figura 3 - Número de táxons planctônicos por grau sapóbico, segundo as regiões
da bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010: polisapróbico (p),
mesossapróbica
(a), -betamesossapróbico (a-b), -mesossapróbico (b) e o-betamesossapróbico (o).
220
3.2 Características sapróbica dos ciliados bentônicos
A partir da frequência de ocorrência, valência e grau de saprobidade dos
ciliados bentônicos (Tabela 2) a faixa de saprobidade mais representada foi
mesossapróbico com 19 táxons (Figura 3), seguida por
-
-alfamesossapróbico, 8
táxons, e o-betamesossapróbico com 2 táxons. As de menor representatividade
foram, a-mesosapróbico, -polisapróbico e polissapróbico, com apenas 1 táxon.
O alto curso do rio das Velhas, de forma análoga ao registrado para os
ciliados planctônicos, apresentou espécies cujas tolerâncias se enquadram em 6 das
7 zonas sapróbicas, de o-betamesossapróbica a polissapróbica (Figura 4) sendo a
-mesossapróbica a mais representada. No médio curso não ocorreram espécies
características de ambientes -polissapróbicos e polissapróbicos.
No baixo curso, ocorreram apenas táxons característicos de locais obetamesosapróbicosa a
zona
-alfamesosapróbicos, sendo que o número de táxons da
-mesosapróbico sobrepujou à do médio curso.
Nessas zonas sapróbicas a distribuição dos táxons correspondentes foram: (i)
zona o-betamesosapróbica: Chilodonella uncinata, com peso igual 8; (ii) zona
-
mesossapróbico: Aspidisca cicada, Diaxonella trimarginata, Loxophyllum meleagris e
Paramecium aurelia complex apresentaram maior grau (peso 16) de importância na
bioindicação.
Nos ambientes -alfamesossapróbicos predominaram táxons com peso igual
a 4 e 2, estes considerados, respectivamente, indicadores de importância regular e
ruim. A zona
-mesossapróbica foi representada apenas por Vorticella pictea cujo
peso (2) caracteriza-se como ruim na bioindicação. Na zona
-polisapróbico,
Epistylis plicatilis foi o melhor bioindicador, com peso 8, equivalente ao obtido
quando amostrado no plâncton. Na zona polissapróbico, Saprodinium sp. foi o único
representante, cuja baixa frequência de ocorrência foi insuficiente para calcular o
peso sapróbico.
221
Tabela 2 - Valência e grau de saprobidade e frequência de ocorrência dos ciliados
bentônicos. Bacia do rio das Velhas, MG, 2009 e 2010.
Valência sapróbico dos ciliados bentônicos
TÁXONS
KARYORELICTEA
Loxodes striatus *
HETEROTRICHEA
Spirostomum minus
Spirostomum teres *
Stentor coeruleus
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada *
Euplotes aediculatus *
Euplotes eurystomus *
Halteria bifurcata *
Oxitrichia hymenostoma *
Pseudourostyla nova *
Stichotrichia sp.
Strobilidium longicinetium n sp. *
Urosoma caudata
Urostyla sp.
ARMOPHOREA
Saprodinium sp.
LITOSTOMATEA
PHYLLOPHARINGEA
Chilodonella uncinata *
PROSTOMATEA
Coleps hirtus *
Coleps cf. spetai
OLIGOHYMENOPHOREA
Frontonia leucas *
Lembadion lucens *
Paramecium caudatum *
Urocentrum turbo
Carchesium polypinum *
Epistylis plicatilis *
Vorticella convallaria *
Vorticella campanulla *
Suctoria *
Valência Peso (G)
Grau
Sapróbico
(2009 e 2010)
(2009 e 2010)
Frequência de
ocorrência (%)
2009
2010
2.00
ID
b
4.3
-
2.00
2.33
2.00
ID
4
ID
b
b-a
b
4.3
-
4.3
8.7
4.3
2.00
2.25
2.13
2.00
2.20
2.29
2.05
1.50
2.00
2.00
2.33
16
8
4
16
4
4
4
ID
2
ID
4
b
b
b
b
b
b
b
o-b
b
b
b-a
13.0
8.7
21.7
8.7
17.4
21.7
21.7
21.7
13.0
4.3
13.0
4.3
8.7
21.7
4.3
4.3
-
3.50
ID
p
-
4.3
2.50
2.00
2
16
b-a
b
8.7
4.3
4.3
1.75
8
o-b
4.3
13.0
2.35
2.63
4
4
b-a
b-a
39.1
17.4
4.3
-
2.17
2.07
2.00
2.63
2.08
2.67
3.25
2.17
2.25
2.83
2.50
4
4
16
2
4
ID
8
2
ID
2
ID
b
b
b
b-a
b
b-a
a-p
b
b
a
b-a
4.3
30.4
4.3
13.0
17.4
8.7
4.3
8.7
4.3
-
21.7
4.3
21.7
8.7
4.3
8.7
8.7
8.7
4.3
* ciliados que ocorreram também no plâncton; ID= Insuficiência de Dados
222
Figura 4 - Número de táxons bentônicos por grau sapróbico: polissapróbico (p), mesossapróbica
(a),
-betamesossapróbico
(a-b),
-mesossapróbico
(b)
e
obetamesossapróbico (o). Rio das Velhas e tributários, MG, 2009 e 2010.
Alto Velhas
Médio Velhas
Baixo Velhas
Figura 5 - Número de táxons bentônicos por grau sapróbico, segundo as regiões da bacia do
rio das Velhas, MG, 2009 e 2010: polissapróbico (p), -mesossapróbica (a), betamesossapróbico (a-b), -mesossapróbico (b) e o-betamesossapróbico (o).
3.3 Comparação entre as condições de saprobia dos ciliados
3.3.1 Ciliados planctônicos
A análise comparativa entre a valência sapróbica (s) de ciliados planctônicos
do rio das Velhas e tributários (Tabela 3) com a apresentada por outros autores
(Quadro 1) evidencia 50% de equivalência entre os dados.
223
Tabela 3 – Comparação, entre autores, da valência sapróbica (s) de ciliados
planctônicos.
Táxons
Sládecek
(1973)
Moravcova
(1977)
Wegl
(1983)
Friedrich Foissner
(1990)
(1996)
s
Grau
s
Grau
s
Grau
s Grau
-
-
-
-
3.2
a-p
-
3.0
2.5
a
b-a
3.5
-
p
-
3.6
2.4
p
b-a
2.5
3.0
3.0
-
b-a
a
a
-
-
-
2.6
2.9
2.0
-
2.5
2.2
-
b-a
b
-
2.7
-
a
-
3.0
a
2.6
-
-
2.5
3.0
3.1
2.0
4.5
2.1
3.3
2.5
2.9
3.2
2.25
2.9
-
Presente
estudo
Grau
s
Grau
-
p
1.8
o-b
3.0
2.7
a
a
a
2.0
1.8
b
o-b
b-a
a
b
-
3.0
-
a
-
a
a
a
p
-
2.8
2.5
2.5
2.8
2.7
2.3
2.5
2.1
1.5
2.3
2.0
2.1
a
b-a
b-a
a
b-a
b
b-a
b
o-b
b
b
b
2.2
2.8
3.1
b
a
a
2.8
-
a
-
a-p
a
a
-
2.8
2.0
2.8
2.7
3.0
a
b
a
b-a
a
b-a
3.0
a
3.1
a
b-a
a
2.8
2.6
a
b-a
-
-
2.8
a
-
-
-
1.8
o-b
b-a
2.5
b-a
2.5
b-a
-
-
a
2.0
b
a
a
b
p
b
a-p
b-a
a
a
b
a
-
2.5
2.5
2.7
2.9
2.6
2.8
2.3
-
b-a
b-a
a
a
b-a
a
b-a
-
3.1
2.2
3.9
2.1
3.6
2.5
2.9
3.1
2.7
2.3
2.9
-
a
b
p
b
p
b-a
a
a
a
b-a
a
-
3.6
3.4
2.3
3.1
p
a-p
b-a
a
2.6
2.6
3.0
-
b-a
b-a
a
-
a
b-a
a-p
b-a
a-p
a
a
a
b-a
b-a
a
a
-
2.4
2.2
3.5
2.5
2.4
2.5
3.3
2.8
2.6
1.9
2.6
2.8
3.2
2.6
2.5
2.8
2.1
2.8
2.0
2.8
2.5
b-a
b
p
b-a
b-a
b-a
a-p
a
b-a
b
b-a
a
a
b-a
b-a
a
b
a
b
a
b-a
KARYORELICTEA
Loxodes striatus
HETEROTRICHEA
Spirostomum teres
Stentor roeselii
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada
Aspidisca turrita
Euplotes eurystomus
Halteria bifurcata
Hypotrichia
Pseudourostyla nova
Oxytrichia sp.
Tintinnidium sp.
Tintinnopsis sp.
LITOSTOMATEA
Acineria uncinata
Didinium nasutum
Litonotus lamella
Litonotus sp.2
Litonotus sp.3
PHYLLOPHARINGEA
NASSOPHOREA
Nassula sp.
PROSTOMATEA
Coleps hirtus
OLIGOHYMENOPHOREA
Cyclidium glaucoma
Frontonia leucas
Glaucoma frontata
Glaucoma scintilans
Lembadion lucens
Paramecium caudatum
Phillasterides sp.
Scuticociliatida
Epistylis cf. coronata
Epistylis sp.
Pseudovorticella cf. chlamydophora
Vorticella sp.
Vorticella sp. 2
Suctoria
Nota: Os índices em vermelho indicam equivalência na indicação do grau sapróbico.
Comparativamente, os dados de Wegl (1983) e Friedrich (1990) foram os que
mais se assemelharam aos do presente estudo e corresponderam, respectivamente,
a 30,4% e 33,3%. A maior semelhança (73,7%) prevaleceu entre os estudos de
Sládecek (1973) e Wegl (1983), seguida por Sládecek (1973) e Friedrich (1990),
com 63,6%.
224
Quadro 1 – Matriz de equivalência (%) do nível de saprobidade dos ciliados
planctônicos entre os estudos.
Maravcova (1977)
Wegl (1983)
Friedrich (1990)
Foissner (1996)
Do Autor
Referências
9,1
73,7
63,6
47,1
30,0
Sládecek
30,0
14,3
22,2
27,3
Maravcova
63,6
38,9
30,4
Wegl
63,6
33,3
Friedrich
3.3.2 Ciliados bentônicos
Para as espécies bentônicas foram utilizados os mesmos estudos como
referência comparativa das valências sapróbicas (Tabela 4).
Tabela 4 – Comparação, entre autores, da valência sapróbica (s) de ciliados
bentônicos.
Táxons
Sládecek
(1973)
Moravcova
(1977)
Wegl
(1983)
Friedrich
(1990)
Foissner
(1996)
Presente
estudo
s
Grau
s
Grau
IS
Grau
IS
Grau
Grau
IS
Grau
-
-
3.2
a-p
-
-
-
-
p
2.0
b
2.5
2.8
a
p
2.7
-
-
2.8
a
p
a
2.9
3.6
2.8
b-a
a
a
2.6
a
a
b-a
a
a
2.0
2.3
2.0
b
b-a
b
3.0
3.0
-
a
a
-
2.9
2.0
-
a
b
-
-
-
3.00
-
a
-
a
a
a
p
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2.0
2.3
2.1
2.0
2.2
2.3
2.1
1.5
2.0
2.0
2.3
b
b
b
b
b
b
b
o-b
b
b
b-a
-
-
-
-
4.0
p
-
-
p
3.5
p
2.0
b
-
-
2.2
b
2.0
b
b-a
b
2.5
2.0
b-a
b
3.0
a
3.0
a
2.6
b-a
a
a
1.8
o-b
2.5
b-a
2.5
b-a
2.5
b-a
-
-
a
-
-
-
-
-
-
-
-
b
2.4
2.6
b-a
b-a
2.0
2.1
b
b
b-a
2.2
2.1
b
b
2.9
-
-
b-a
b-a
3.6
2.3
p
2.7
2.6
2.5
a
a
3.4
-
a-p
-
a
a-p
a
3.1
2.6
2.6
3.0
a
b-a
b-a
a
a
a
a
a
2.2
2.1
2.0
2.6
2.1
2.7
3.25
2.25
2.2
2.8
2.5
b
b
b
b-a
b
b-a
a-p
b
b
a
b-a
KARYORELICTEA
Loxodes striatus *
HETEROTRICHEA
Spirostomum minus
Spirostomum teres *
Stentor coeruleus
3.0
3.5
3.0
SPIROTRICHEA
Aspidisca cicada *
Euplotes aediculatus *
Euplotes eurystomus *
Halteria bifurcata *
Oxitrichia hymenostoma *
Pseudourostyla nova *
Stichotrichia sp.
Strobilidium longicinetium n sp. *
Urosoma caudata
Urostyla sp.
ARMOPHOREA
Saprodinium sp.
LITOSTOMATEA
PHYLLOPHARINGEA
Chilodonella uncinata *
3.1
PROSTOMATEA
Coleps hirtus *
Coleps cf. spetai
OLIGOHYMENOPHOREA
Frontonia leucas *
Lembadion lucens *
Paramecium caudatum *
Urocentrum turbo
Carchesium polypinum *
Epistylis plicatilis *
Vorticella campanulla *
Vorticella convallaria *
Suctoria *
2.5
3.3
2.7
2.9
3.2
2.25
2.9
2.0
-
a-p
a
a
a-p
b
a
b
-
2.9
b-a
a
-
-
2.3
2.9
b-a
a
2.80
3.10
2.8
2.3
b-a
b-a
a
a
a
b-a
-
-
-
-
-
-
b
-
-
-
-
-
-
-
Nota: (*) Ciliados que ocorreram também no plâncton. (i) Os índices em vermelho indicam equivalência na
indicação do grau sapróbico; (ii) s = valência sapróbica.
225
Em termos dos ciliados bentônicos a análise comparativa aponta uma
equivalência total de 39,13% entre os níveis de saprobidade, e foi maior (33,3%)
com os resultados de Sládecek (1973). Os estudos de Friedrich (1990) e Maravcova
(1977) guardaram maior semelhança entre os dados (71,4%).
Quadro 2 – Matriz de equivalência (%) do nível de saprobidade dos
ciliados bentônicos entre os estudos.
Maravcova (1977)
Wegl (1983)
Friedrich (1990)
Foissner (1996)
Do Autor
Referências
53,8
28,6
60,0
58,8
33,3
Sládecek
50,0
71,4
38,5
28,6
Maravcova
30,0
57,1
26,7
Wegl
70,0
9,1
Friedrich
3.4 Qualidade das águas com base no índice de saprobidade
A estimativa da qualidade das águas utilizando o índice sapróbico indica que
os rios pesquisados apresentam condições variando de o-betamesossapróbica a polissapróbica (Figura 6), condição esta verificada apenas em termos das variáveis
físicas e químicas, durante o período seco, nas estações AV105 e AV153 do alto
curso (Tabela 5).
Grau sapróbico - dados físico-químicos
Grau sapróbico - dados biológicos
12
50
n estações
% estações
10
40
30
20
10
8
6
4
2
0
0
o-b
b
b-a
a
Grau sapróbico
Chuva (Out-09)
Seca (Julho-10)
a-p
o-b
b
b-a
Grau sapróbico
Chuva (Out-09)
a
a-p
Seca (Julho-10)
Figura 6 – Distribuição do grau sapróbico entre as estações de coleta (% e nº) da bacia do rio
das Velhas, MG, com base nos dados físicos e químicos e na ciliatofauna planctônica,
segundo o período seco e chuvoso.
Na totalidade das estações, a condição -mesossapróbica foi a mais
observada no período chuvoso (48% das estações), seguida da -mesossapróbica
(22%). No período seco, embora a condição o-betamesossapróbica tenha ocorrido
226
em 35% das estações, prevaleceu no período níveis maiores de carga orgânica
representadas pelas condições -mesossapróbica (30%) e -polissapróbica (10%),
conforme figura 6.
Tabela 5 - Índice, grau e classe de saprobidade das estações de coleta com base na
ciliatofauna aquática planctônica, nos diferentes períodos sazonais, Sub-Bacia do rio das
Velhas, MG.
AV013
TR035
AV037
AV210
AV139
AV063
AV067
AV083
AV105
TR135
AV153
MV137
MV138
MV156
MV141
MV142
MV150
MV152
BV146
TR147
BV151
BV148
BV149
Baixo Velhas
Médio Velhas
Alto Velhas
Região
Estações de
coleta
Média aritmética Velhas
Média aritmética TR
Média Aritmática Alto Velhas
Média Aritmática Médio Velhas
Média Aritmática Baixo Velhas
Desvio Padrão
Coef. Variação (%)
Mediana
Valor Máximo
Valor Mínimo
Legenda
Grau de saprobidade com base
nos parâmetros físco-químicos
Índice S FQ
Out-09 Jul-10
1.78
1.91
2.24
2.13
1.89
1.81
1.58
1.77
1.73
1.55
1.91
1.90
1.79
1.72
2.61
2.74
2.92
3.27
1.89
2.18
2.86
3.28
2.81
3.03
2.77
2.98
2.74
2.57
2.30
2.32
2.25
2.06
2.03
1.68
2.05
1.70
1.95
1.81
1.93
2.30
1.93
1.67
1.88
1.64
1.90
1.66
2.18
2.02
2.11
2.42
1.92
0.4
0.2
1.99
2.92
1.58
2.15
2.20
2.21
2.33
1.82
0.5
0.3
2.06
3.28
1.55
Grau G FQ
Out-09 Jul-10
b
o-b
b
b
b
b
o-b
o-b
o-b
o-b
b
b
o-b
b-a
a
o-b
a
a-p
b
b
a
a
a
a
b-a
b-a
a-p
a
a
b-a
b-a
Grau de saprobidade com base
na ciliatofauna aquática
Índice S Bio
Out-09
1.86
2.05
2.56
1.86
Out-09
Jul-10
ID
b
b
ID
b-a
b-a
b
b
b
b
b
b
b-a
b-a
b-a
ID
b
ID
b
b
b
b
b
b
b
o-b
o-b
2.55
2.10
2.25
2.43
2.08
2.04
2.17
2.39
2.22
1.86
2.30
2.07
2.61
2.69
2.00
2.89
2.85
2.85
2.52
2.82
1.99
2.36
2.30
2.67
2.27
2.01
1.93
2.52
b
b
b
b
b
b
b-a
b-a
b
b
b
a
o-b
b
a-p
o-b
2.30
2.18
2.22
2.51
2.19
0.3
0.1
2.18
2.77
1.86
2.41
2.14
2.34
2.53
2.28
0.3
0.1
2.36
2.89
1.86
b
b-a
o-b
o-b
o-b
ID
2.47
2.77
ID
ID
2.06
2.10
2.77
ID
2.63
ID
Grau GBio
Jul-10
ID
ID
b-a
a
b-a
ID
b-a
b-a
ID
b
b
b
b
ID
a
a
a
b-a
a
ID
b
b-a
b-a
b-a
b-a
a
ID
b-a
b
b
b
b
b
b-a
b
b
b-a
b
b
a
b
b
b-a
b-a
b-a
b-a
a
b
Índice, grau e classe de saprobidade (SLADECEK, 1973)
o: oligosapróbica (1,0 - 1,5)
o-b : oligo-betamesosapróbica (>1,5 - 1,8)
b: betamesosapróbica (>1,8 - 2,3)
b-a: beta-alfamesosapróbica (>2,3 - 2,7)
a : alfamesosapróbica (>2,7 - 3,2)
a-p: alfa-polisapróbica (>3,2 - 3,5)
p: polisapróbica (>3,5 - 4,0)
Classe I
Classe I-II
Classe II
Classe II-III
Classe III
Classe III-IV
Classe IV
carga orgânica ausente
carga orgânica escassa
carga orgânica moderada
carga orgânica crítica
carga orgânica forte
carga orgânica muito forte
carga orgânica excessiva
ID – Insuficiência de dados; AV = Alto Velhas, MV = Médio velhas, BV = Baixo Velhas e TR = tributário
227
No rio das Velhas, os níveis de carga orgânica variaram de obetamesossapróbico a
-mesossapróbico no período chuvoso e oscilou entre o-
betamesossapróbico a
-polissapróbico, no período seco. Em ambos os períodos,
os níveis de carga orgânica caracterizaram em média a condição -mesossapróbico.
Nos tributários, a média de carga orgânica indicou -mesossapróbia, a exceção da
estação TR147 (rio Bicudo) cujo nível foi mais elevado ( -alfamesossapróbico).
Os índices de saprobidade com base na ciliatofauna indicaram maior
homogeneidade da carga orgânica ao longo do gradiente da bacia (Figura 5 e
Tabela 7). Na média, o nível de poluição orgânica indicou o grau
-
alfamesossapróbico (5 estações no período chuvoso e 9 no seco) com oscilações
entre
-mesosapróbico (10 estações no período chuvoso e 8 no seco) e
-
mesossapróbico (2 estações no período chuvoso e 4 no seco). Para os tributários, a
média da carga orgânica apontou para uma condição -mesosapróbica, excluindo a
estação TR147 com nível mais crítico indicativo de -alfamesosapróbia.
Para algumas estações o grau de saprobidade não foi calculado devido
ausência de ciliados nas alíquotas submetidas ao ensaio de quantificação (Tabela
7).
A comparação dos níveis de saprobidade entre as estações a partir dos
dados físico-químicos e a ciliatofauna reportou uma equivalência de 34,8% no
período chuvoso e de 21,7% no período seco.
Os agrupamentos entre as estações refletem essas semelhanças e mostram
uma correspondência em termos da distribuição nas porções do alto, médio e baixo
curso da bacia (figura 6): (i) alto curso: semelhança entre as estações AV013 a
AV067 sendo mais estreita entre AV083 e AV105, independentemente da
sazonalidade, excluindo a estação AV153, cuja localização na porção final deste
trecho (figura 7) implicou em maior proximidade com as estações do médio curso MV137, MV138 e MV156; (ii) médio curso: maior proximidade de MV156 ( mesosapróbica) com MV137 e MV138, durante o período chuvoso, em
contraposição ao período seco quando se assemelhou mais às estações MV141 e
MV142 ( -alfamesosapróbica e
-mesosapróbica, respectivamente), e maior
proximidade entre as estações do baixo curso com MV150 e MV152 ( mesosapróbicos) localizadas na porção final do trecho médio da bacia (figura 7); (iii)
228
baixo curso: todas as estações apresentaram carga orgânica semelhante formando
um único agrupamento.
Distância de ligação
Período chuvoso
Baixo Velhas (BV)
Médio Velhas (MV)
Alto Velhas (AV)
Estação de coleta
Distância de ligação
Período seco
Baixo Velhas (BV)
Médio Velhas (MV)
Alto Velhas (AV)
Estação de coleta
Figura 7– Agrupamento entre as estações de coleta do rio das Velhas e
tributários, MG, segundo o índice de saprobidade com base nos
parâmetros físico e químicos. Período chuvoso (outubro de 2009) e
período seco (julho de 2010).
229
o
o-b
b-a
a
a-p
726
693
TR147
S= 2,3
BV149 S=1,66
BV148 S=1,64
726
693
660
627
594
561
BV148 S=1,88
BV149 S=1,9
BV151 S=1,93
BV146 S=1,95
MV152 S=2,05
MV150 S=2,03
MV142 S=2,25
MV141 S=2,3
MV156 S=2,74
MV137 S=2,81
MV138 S=2,77
AV013 S=1,78
AV037 S=1,89
AV210 S=1,58
AV139 S=1,73
AV063 S=1,91
AV067 S=1,79
AV083 S=2,61
AV105 S=2,92
AV153 S=2,86
TR147
S= 1,93
660
BV151 S=1,67
a-p
627
594
BV146 S=1,81
528
495
462
429
396
363
330
297
264
231
198
165
132
99
66
33
0
TR135
S= 1,89
561
MV152 S=1,7
a
528
495
MV150 S=1,68
MV142 S=2,06
b-a
462
429
396
363
MV141 S=2,32
o-b
330
297
264
231
MV156 S=2,57
MV137 S=3,03
MV138 S=2,98
AV153 S=3,28
o
198
165
132
99
910
880
850
820
790
760
730
700
670
640
610
580
550
520
490
460
430
400
66
TR035
S= 2,13
AV013 S=1,91
AV037 S=1,81
AV210 S=1,77
AV139 S=1,55
AV063 S=1,9
AV067 S=1,72
AV083 S=2,74
AV105 S=3,27
Altitude (m)
910
880
850
820
790
760
730
700
670
640
610
580
550
520
490
460
430
400
33
0
Altitude (m)
TR035
S= 2,24
Saprobidade: Físico-Químico
out-2009
= estação de amostagem
= afluentes
Distância (Km)
p
Saprobidade: Físico-Químico
julho-2010
TR135
S= 2,18
= estação de amostagem
= afluentes
Distância (Km)
p
Figura 8 - Variação da saprobidade ao longo do gradiente longitudinal do rio das Velhas, MG,
segundo o período chuvoso (outubro de 2009) e período seco ( julho de 2010).
230
3.5 Comparação entre os índices de diversidade e saprobidade
As condições de qualidade das águas a partir da análise comparativa entre a
classificação da diversidade específica, estimada pelo índice de Shannon (STAUB et
al. e WHILE e MORIS citada por GUHL, 1987) e os índices de saprobidade, foram
diferenciadas, (Tabela 6) para o que contribuiu, sobretudo, a baixa riqueza da
comunidade em localidades de baixa carga orgânica (AV013, TR035) próximas às
cabeceiras, e do baixo curso (BV151).
No período chuvoso, estações que, segundo o índice de saprobidade,
apresentaram
condições
de
-mesossaprobia
(poluição
moderada),
foram
caracterizadas por águas com poluição excessiva (AV210, TR135, AV153, MV152,
BV146, BV151 e BV149) em termos do índice H‟.
No período seco, entretanto, as condições de qualidade indicadas pelo índice
H‟ foram semelhantes às indicadas pelo índice sapróbico entre as estações do Baixo
Velhas, caracterizadas por poluição moderada (IS) e fraca (H‟), com exceção de
BV149, enquadrada na classe de maior carga orgânica (excessiva). Esta classe
equivale a condições -polissaprobia.
Tabela 6 - Comparação entre os índice de diversidade (H’) e Grau Sapróbico.
Estações
Riqueza
Densidade
Equitabilidade
J
out/09 jul/10
out/09 jul/10
out/09 jul/10
Shannon H' nits/ind.
out/09 jul/10
Grau de poluição
Grau
sapróbico
out/09
jul/10
out/09
jul/10
ID
AV013
3
-
210.3
-
0.50
0.50
0.55
0.00
poluição exessiva
ID
b
TR035
3
-
85.4
-
0.72
0.69
0.79
0.00
poluição exessiva
ID
b
ID
AV037
2
2
42.7
222.2
0.16
0.95
0.11
0.66
poluição exessiva poluição exessiva
AV210
2
6
126.0
333.4
0.07
0.98
0.05
1.75
poluição exessiva poluição moderada
b-a
b
b-a
b
AV139
-
1
-
27.8
ID
0.00
0.00
0.00
ID
ID
ID
b
AV063
11
5
10135
733.3
0.48
0.78
1.15
1.26
poluição forte
poluição forte
b-a
AV067
2
4
42.7
155.6
0.16
0.92
0.11
1.28
poluição exessiva
poluição forte
a
b-a
b
AV083
-
6
-
844.4
ID
0.76
0.00
1.36
ID
poluição forte
ID
b-a
AV105
-
10
-
3666.7
ID
0.67
0.00
1.54
ID
poluição moderada
ID
TR135
3
1
113.1
55.6
0.58
0.00
0.64
0.00
poluição exessiva
ID
b
b-a
b
poluição fraca
b
a
a
a
AV153
2
19
34.3
11955.5
0.19
0.71
0.13
2.09
poluição exessiva
MV137
2
17
-
2036.4
0.19
0.70
0.13
1.98
MV138
-
19
-
16200.0
ID
0.74
0.00
2.18
ID
poluição fraca
ID
a
MV156
6
3
505.0
116.7
0.81
0.72
1.44
0.80
poluição forte
poluição exessiva
b-a
b-a
MV141
-
2
-
50.0
ID
1.00
0.00
0.69
ID
poluição exessiva
ID
MV142
-
7
-
150.0
ID
0.94
0.00
1.83
ID
poluição moderada
ID
a
b
MV150
2
4
34.3
233.3
0.19
0.65
0.13
0.90
MV152
2
3
34.3
183.3
0.19
0.83
0.13
0.92
BV146
3
1
76.1
33.3
0.73
0.00
0.80
0.00
poluição exessiva
TR147
4
20
53.0
1433.4
0.90
0.74
1.25
2.21
poluição forte
BV151
4
6
269.7
150.0
0.57
0.94
0.79
1.68
BV148
4
8
236.3
183.3
0.76
0.97
1.06
2.02
poluição forte
poluição fraca
b
b
BV149
5
2
204.0
66.7
0.82
1.00
1.32
0.69
poluição forte
poluição exessiva
b
b-a
b-a
b
b-a
ID
b
poluição fraca
b-a
b
b-a
b
b-a
b
231
4 DISCUSSÃO
O aporte de carga orgânica de efluentes urbanos da Região Metropolitana de
Belo Horizonte é uma das principais fontes de poluição das águas da bacia do rio
das Velhas.
Para avaliar os graus de interferência desse aporte sobre a qualidade das
águas o uso do conceito de indicador biológico é uma ferramenta fundamental. Uma
„espécie indicadora é aquela que apresenta requerimentos específicos para um
conjunto de variáveis físicas e químicas, de tal forma que mudanças na sua
presença ou ausência, número, morfologia, fisiologia ou comportamento indicarão
que as atuais condições físicas e químicas encontram-se fora do limite de tolerância
daquela espécie‟ (JOHSON et al., 1993).
O uso de apenas uma espécie como indicadora da qualidade da água não é
confiável, pelo fato de as espécies, em geral, apresentarem um alto grau de variação
espacial e temporal devido a fatores bióticos e abióticos, sendo recomendado o
emprego de comunidades biológicas, a biocenose (MASON,1991).
A qualidade das águas utilizando o Sistema Sapróbico
O emprego da ciliatofauna planctônica na bioindicação da qualidade das
águas do rio das Velhas e tributários evidenciou que as interferências do aporte de
carga orgânica na bacia refletem variações nos níveis de saprobidade cuja
amplitude se estende da condição de
-mesossapróbicos a
-mesossapróbicos,
divergindo para a maioria das estações de coleta dos resultados físicos e químicos.
Entre os fatores atuantes, essa discordância pode ser explicada pela resposta das
espécies às alterações físicas e químicas da água em um determinado espaço
temporal, cuja dinâmica de interferência não se reflete em relações com os
indicadores biológicos, o que é corroborado por Lobo et al. (1980) e Leclerq (1988).
Contudo, as análises físicas e químicas complementam a bioindicação e constituem
a base para uma correta avaliação da qualidade das águas correntes (ROUND,
1991).
Neste contexto, citam-se as estações AV105 e AV153 localizadas no alto
curso da bacia, cujas condições -polissapróbicas, no período seco respaldadas nos
parâmetros físicos e químicos, foram distintas das respostas da ciliatofauna que as
232
classificou,
respectivamente,
como
ambientes
-alfamesossapróbico
e
-
mesossapróbico. De forma análoga, todas as estações em condições obetamesossapróbicas com base nos dados físicos e químicos, foram classificadas
em níveis superiores de saprobidade, considerando a ciliatofauna planctônica.
De uma maneira geral, os índices de poluição orgânica reportados foram
elevados no rio das Velhas e em seu tributário, o rio Bicudo (TR147), localizado no
município de Corinto, na região do médio curso da bacia o que, em parte, decorre do
lançamento contínuo de esgotos domésticos provenientes dos municípios de Belo
Horizonte, Sabará, Lagoa Santa e Santa Luzia localizados no alto curso.
A região do alto Velhas embora tenha apresentado condições de
-
polissaprobia, a média sapróbica foi -mesossapróbica, explicada pela ocorrência de
um maior número de ambientes o-betamesossapróbicos, forçando a média para
baixo. Também pela ocorrência de uma ampla variedade de condições de saprobia
comparativamente ao médio e baixo curso. Este perfil reflete a diversidade de
espécies
encontrada
no
alto
curso,
caracterizada
por
uma
comunidade
representativa de todas as faixas de saprobia - de o-betamesossapróbica a
polissapróbica.
Situação análoga ocorreu no médio Velhas que apesar de ter reportado uma
média superior de saprobia, mostrou menor variação das condições sapróbicas,
reflexo de uma comunidade representativa de um menor número de faixas.
No baixo curso, embora a faixa sapróbica média tenha equivalido à do alto
curso ( -mesossapróbica) a média do índice foi comparativamente inferior (1,81) e
próximo à condição de oligossaprobidade (<1,80), o que condiz com a menor
amplitude de faixas nas quais as espécies ocorreram nesta região.
A melhor condição de saprobia no médio e baixo curso do rio das Velhas
comparativamente ao alto curso reflete as diferenças em termos do uso e ocupação
do solo. A partir do médio curso a concentração populacional é menor e predominam
atividades agrícolas e pecuárias. Conforme aponta LOBO et al. (1995) no período
das chuvas as águas correm livremente sobre o solo, possibilitando o transporte de
nutrientes e dejetos de animais até o corpo de água, fatores estes que podem ter
contribuído para as alterações observadas nas condições de saprobia. Os índices
sapróbicos indicaram b-alfamesossapróbica no tributário TR147, no baixo Velhas,
fato que pode ser explicado pela proximidade com o município de Corinto, um
233
importante centro urbano, com alta densidade populacional que aporta para o rio
Bicudo efluentes domésticos.
A melhora nas condições do baixo curso do rio das Velhas em relação ao
médio curso resulta da confluência de tributários com águas de melhor qualidade
como o rio Paraúna, Cipó, Pardo Grande e Curimataí (a partir da estação MV150) no
médio curso, o que é corroborado pelo predomínio de valores do IQA, indicativos de
qualidade média das águas (Capítulo V).
O Índice sapróbico
Spirostomum teres obteve uma valência sapróbica maior quando amostrada
no bentos, aumentando de 2 para 2,33 e com grau de importância 4, assim como
Oxytrichia hymenostoma que aumentou o índice de 2,10 para 2,3 e o peso 2 para 4.
Comportamento similar foi também registrado para Aspidisca cicada, Carchesium
polypinum, Epistylis plicatilis, e Vorticella campanulla. Porém não o foi para
Chilodonella uncinata, Euplotes eurystomus e Euplotes aediculatus o pode ser
explicado pela baixa freqüência de ocorrência nas amostras provavelmente devido
ao reduzido número de coletas que foram realizadas.
Segundo Foissner & Berger (1996) estas espécies tem preferência por
habitats bentônicos e perifíticos. Portanto, o aumento dos índices pode ter ocorrido
uma vez que estas espécies, de hábito bentônico, foram amostradas no plâncton no
período chuvoso, quando ocorre o turbilhonamento do fundo do rio pelo grande fluxo
de água, favorecendo sua ocorrência na superfície. Este fenômeno é análogo ao de
over loop observado para lagos estratificados (GERVAIS et al., 2003; GOMES &
GODINHO, 2003) quando nutrientes retidos no hipolímno, bem como a fauna
bentônica, ascendem devido a diferença de densidade da água ocasionada pela
mudança na temperatura. Neste caso, os índices de saprobidade em épocas de
estratificação, podem resultar em avaliações errôneas da qualidade das águas pela
presença de espécies que não correspondem à realidade do meio hídrico. Assim, o
uso dessas espécies como bioindicador, quando obtidas a partir de amostras
planctônicas, deve ser visto com reservas para o cálculo do índice sapróbico.
Há, portanto, aspectos que podem influir negativamente ou mascarar o índice,
o que reforça a importância em se conhecer os hábitos da biocenose estudada e
234
aspectos de sua variação quantitativa para não incorrer em conclusões errôneas ou
duvidosas a cerca da avaliação da qualidade das águas.
Organismos que apresentam ampla tolerância para diferentes condições
ambientais, e cujos padrões de distribuição e abundância são ligeiramente afetados
por variações substanciais na qualidade ambiental, são indicadores ineficientes
(JOHSON et al., 1993). Coleps hirtus, Chilodonella uncinata, Vorticella aquadulcis,
Epistylis plicatilis, Glaucoma scintilans e Carchesium polipynum traduzem essa
situação, posto que apresentaram maior amplitude de distribuição de saprobidade e
baixo peso sapróbico.
A comparação entre as valências sapróbicas da cilatofauna do presente
estudo com a de outros autores revelam divergência entre os dados. Inexiste um
valor padrão de valência. Todavia, há padrões indicativos da faixa sapróbica. Isto
reforça a necessidade na ampliação de estudos e de séries histórica de dados para
robustecer as valências das espécies no âmbito do sistema de sapróbios,
desaconselhando-se a adoção de dados fornecidos por outros estudos, sobretudo
os de ambientes temperados. Blutterer (1995) registrou Diaxonella trimarginata em
distintos rios da Áustria e para cada curso de água, a espécie obteve uma valência
sapróbica diferente, variando de 1,8 a 2,8. Todavia, com base no valor médio da
valência observou-se uma predileção por ambientes
-mesossapróbicos a
-
alfamesossapróbico.
A biocenose de diferentes bacias hidrográficas configura valência e peso
sapróbico próprios que refletem em índices de saprobidade específicos, e reforça a
necessidade na ampliação de séries históricas representativas de dados. Dias et al.
(2008) caracteriza-se como um dos estudos realizados no Brasil empregando o
sistema de sapróbios em ambiente lótico, porém adotou as valências sapróbica das
espécies geradas por Foissner & Berger (1996). Estudos realizados por CETEC
(1998a, 1998b, 2004) e Lopez (2005) promovem avanços ao adequarem as
valências e pesos sapróbicos de espécies de microinvertebrados (ciliados,
testáceas, rotíferos e microcrustáceos) no cálculo do índice de saprobidade à
avaliação da qualidade das águas de ambientes lóticos e lênticos.
235
Índice de Diversidade de Shannon e Sapróbico
Segundo Metcalf-Smith (1994), citado por Lobo (1995), um dos principais
problemas dos índices de diversidade é a redução das espécies a números
desconsiderando as adaptações das espécies ao ambiente. Em relação ao uso das
diatomáceas para indicar a poluição das águas, o índice de diversidade Shannon
tem sido comumente utilizado (DENISEGER et al., 1986; NATHER-KAHM, 1991;
JOHN, 1993, citados por LOBO, 1995). Entretanto, as medidas de diversidade não
são adequadas como indicadores ambientais, uma vez que diversos fatores da
poluição podem também afetar a diversidade de espécies das comunidades de
diatomáceas (MAGURRAN, 1988; KATOH, 1991; LOBO et al., 1995 citados por
LOBO, 1995), embora alguns estudos tenha demonstrado que águas fortemente
poluídas caracterizam-se por biocenoses de diatomáceas com baixos valores de
diversidade e riqueza (ARCHIBALD, 1972; LOBO & KOBAYASI, 1990 citados por
LOBO 1995).
Segundo Hendey (1977), na aplicação do índice de diversidade para avaliar a
qualidade das águas, era de de esperar que os valores decrescessem a mediada
que das condições oligossapróbicas a polissapróbicas. Porém, Lobo & Kobayasi
(1990) concluiu que os índices de Shannon calculados para ambientes limpos foram
menores em relação aos ambientes moderadamente e criticamente poluídos.
Por essa razão, KATOH (1991) citado por Lobo (1995) concluiu que os
índices bióticos, como o índice sapróbico de Zelinka & Marvan, são mais eficientes
na avaliação da qualidade das águas. Archibald (1972), citado por Lobo (1995),
concluiu que os índices de diversidade não se correlacionam de forma consistente
com a qualidade das águas, uma vez que a diversidade em pontos moderadamente
poluídos foi maior do que a diversidade em locais caracterizados por águas limpas.
Apesar dessas evidências, os índices de diversidade continuam sendo
aplicados em estudos de monitoramento ambiental (BEINKHURST, 1993 citado por
LOBO, 1995).
236
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados obtidos no presente estudo apontaram para o rio das Velhas e
seus tributários, em termos das condições físicas e químicas, um gradiente
decrescente de poluição da cabeceira até a porção do médio curso, o que foi
corroborado pela queda gradativa nos índices de saprobidade, que variaram de
-
polisapróbico (excessivamente poluído) no período seco, a o-betamesossapróbico
(carga orgânica escassa) nos períodos seco e chuvoso.
Com base na ciliatofauna a qualidade das águas variou de níveis
-
mesossapróbicos a -mesossapróbicos, independente da sazonalidade.
Apesar de terem sido registradas respostas distintas entre as variáveis físicas,
químicas e biológicas na determinação da qualidade das águas, os resultados
indicam, de maneira geral, elevados índices de poluição orgânica.
A determinação das valências sapróbicas dos protistas ciliados de ambientes
lóticos tropicais permite avanços no conhecimento sobre os limites de tolerância de
espécies da ciliatofauna aos diferentes níveis de cargas orgânicas. Portanto, o
presente estudo contribui para alavancar o desenvolvimento de uma base de dados
para um sistema de avaliação da qualidade da água em nosso país, que resultará
em respostas mais precisas no biomonitoramento, uma vez que o método pode
detectar variações sutis nas mudanças ambientais. Estes resultados apontam
também, que há uma importante necessidade de estudos complementares para a
determinação das tolerâncias à poluição das espécies de ciliados não incluídas na
bioindicação.
A adoção de valências e pesos sapróbicos de outros autores não é
recomendada na aplicação do biomonitoramento das águas no país, uma vez que
não foi observada uma padronização dos resultados, com o presente estudo e
mesmo entre os estudos de outros autores.
237
CETEC (Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais). 1998. Biomonitoramento da
qualidade da água da Bacia do Alto Rio das Velhas. CETEC/FEAM, Belo Horizonte.
110p. Relatório técnico final.
CETEC (Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais). 1998. Monitoramento da
Qualidade das Águas Superficiais e do Sedimento na Área de Influência da
REGAP/PETROBRÁS.
CETEC/PETROBRÁS-Petróleo
Brasileiro
S.A,
Belo
Horizonte/MG. Relatório técnico final.
CETEC, 1998a. Biomonitoramento da qualidade da água da bacia do alto rio das Velhas.
Belo Horizonte, MG. 110p. (Relatório).
CETEC, 1998b. Monitoramento da qualidade das águas superficiais e do sedimento na área
de influência da REGAP-MG. Belo Horizonte, MG. 2v. (Relatório).
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degradadas pela atividade garimpeira com recuperação de mercúrio e ouro - estudo
de caso: córrego Rico, Paracatu, MG. Belo Horizonte: CETEC, 2004. 2v. (Relatório).
CETEC. (Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais) 2002. Desenvolvimento de
Tecnologias para Descontaminação de Áreas Degradadas pela Atividade
Garimpeira com Recuperação de Mercúrio e Ouro – Estudo de Caso: Córrego
Rico, Paracatu/MG. CETEC/CNPq/FNMA, Belo Horizonte/MG. Relatório técnico Final.
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238
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242
CONCLUSÕES
A comunidade de ciliados
Em
termos dos protistas ciliados planctônicos,
45
espécies foram
identificadas, sendo 35 em nível de espécie e 10 em nível de gênero, das
quais uma é espécie nova e outra constitui um novo registro para a região
Neotropical.
A densidade e a riqueza de espécies aumentaram num gradiente de poluição
(início do alto curso ao início do médio curso) e diminuíram num gradiente
negativo com inicio no Médio Velhas até o final do Baixo Velhas.
Os índices de diversidade utilizados para a comunidade de ciliados
planctônicos, Shannon-Wiener e o recíproco de Simpson, se correlacionaram
positivamente com o aumento dos índices de saprobidade.
Os dois índices de diversidade trabalhados apresentaram seus maiores
valores nas estações criticamente poluídas ( -alfamesossapróbicas e
-
mesossapróbicas), caracterizadas por IQA Ruim e IET Eutrófico e
Hipertrófico, confirmando a hipótese do distúrbio intermediário para os
protistas ciliados.
Dentre os ciliados planctônicos, Aspidisca cicada, Carchasium polipinum,
Philasterides sp., Glaucoma scintilans, Epistylis plicatilis, Vorticella aquadulcis
e Scuticociliatida apresentaram expressiva densidade nas estações coletadas
comparativamente ao 45 táxons registrados.
Estes táxons apresentaram densidades que refletem ao incremento dos
níveis de saprobidade.
Glaucoma
scintilans
apresentou
a
maior
frequência
de
ocorrência
comparativamente aos 45 táxons encontrados.
Oligohymenophorea foi a classe mais especiosa e de maior densidade
seguida por Spirotrichea dentre as oito registradas no estudo.
Strobilidium longicinetium n. sp. apresentou ampla distribuição entre as
estações de coleta, porém foi específica para uma pequena faixa de
condições sapróbicas, sendo uma boa indicadora de ambientes
mesossapróbicos.
243
-
Considerando
estudo
dos
ciliados
epibentônicos,
32
táxons
foram
encontrados nas amostras de sedimento, dos quais 28 foram identificados em
nível de espécie e apenas 4 em nível de gênero.
As maiores frequências de ocorrência foram observadas para Coleps hirtus e
Lembadion lucens, seguida por Euplotes eurystomus, Oxytrichia hemnostoma
e Pseudourostyla nova.
O novo registro, Diaxonella trimarginata apresentou distribuição restrita a
duas localidades da bacia e foi uma ótima indicadora de condições de
-
mesossaprobia.
Técnicas de identificação e quantificação
Os resultados obtidos corroboram o grande valor da técnica de impregnação
quantitativa pelo protargol – QPS na identificação dos ciliados planctônicos e
sua enumeração do grupo.
A técnica qualitativa de impregnação pelo Protargol (Dieckmann) mostrou-se
de grande importância para identificação dos táxons epibentônicos visto os
87,5% dos táxons identificados em nível de espécie.
O Sistema Sapróbio
O presente estudo, desenvolvido com a comunidade de ciliados planctônicos
e epibentônicos, busca portanto, ampliar o leque de técnicas para avaliação
ambiental, como já vem sendo feito em importantes cidades da Europa, e contribuir
no sentido de fornecer mais instrumentos de controle e minimização dos problemas
que a bacia do rio das Velhas vem enfrentando.
O trecho do Alto rio das Velhas é marcado pela maior densidade demográfica
e diversidade de atividades econômicas de Minas Gerais. Neste trecho, estão
presentes as maiores fontes de poluição dos corpos de água da bacia, tendo nos
efluentes domésticos, industriais e de origem das atividades de mineração os
principais precursores da poluição do rio das Velhas. Grande parte da vegetação
nativa da bacia já cedeu lugar às atividades antrópicas, restado pequenas porções
de matas de galeria o que acarreta intensos processos erosivos nos cursos de água
da bacia, que refletiram na comunidade de ciliados bentônicos.
244
Os protistas ciliados podem ser poderosas ferramentas de avaliação da
qualidade das águas com vista em suas gerais e específicas variações diante dos
diferentes níveis de poluição.
A utilização destes organismos em modelos de distribuição de espécies,
índices de diversidade e até mesmo riqueza apresentou resultados que apesar de
não fornecerem indicações precisas da integridade ecológica e das condições de
trofia de algumas estações de coleta, podem ser importantes indicadores das
condições gerais de sistemas lóticos, tendo sua especificidade aumentada quando
aliadas as variáveis físicas, químicas e biológicas.
Assim, o amplo espectro de indicações específicas propostos na literatura e
observado na bacia do rio das Velhas dado pelas valências das espécies, sugere a
utilização desta comunidade nos programas de monitoramento que vêm sendo
implementados por órgão estaduais (IGAM), assim como o desenvolvimento de
novas pesquisas com este grupo, com a finalidade de ampliar as informações a
cerca das valências de saprobidade de novos táxons dentro da bacia para efeito de
comparação.
A utilização dos protistas ciliados na aplicação do índice biótico de
saprobidade para a avaliação da qualidade das águas mostra-se, portanto como
uma importante técnica de trabalho, tendo em vista sua correlação com as variações
nos níveis de poluição orgânica. Este ato abre portas para estudos acerca da
viabilidade deste instrumento de avaliação uma vez que uma das maiores limitações
para aplicação do índice sapróbico encerram na dificuldade de identificação e na
escassez de pessoal treinado no grupo.
245
Apêndices
246
Apêndice A - Descrição das estações de amostragem
Estação AV013
Curso de água: rio das Velhas
Coordenadas
7764987.
(UTM):
23k,
0630904,
Localização: próximo as nascentes do rio
das Velhas a montante da foz do rio Itabirito.
Características gerais: águas claras e sem
odores; ausência de lançamento de esgotos;
mata ciliar conservada em ambas as
margens.
Estação TR035
Curso de água: rio Itabirito
Coordenadas
7763243.
(UTM):
23K,
0624965,
Localização: situada a jusante da cidade de
itabirito, ao lado da Companhia Siderúrgica
VDL.
Características gerais: Ocorre lançamento
de esgotos domésticos oriundos do
município. A água é turva e apresenta
odores químicos.
Estação AV037
Curso de água: Rio das Velhas,
Coordenadas
7772779.
(UTM):
23K,
0626179,
Localização: está localizada a montante do
município de Rio Acima, a jusante da foz do
rio Itabirito.
Características gerais: água clara e sem
odor. No local não atividade antrópica. A
região é preservada e apresenta a mata
ciliar íntegra.
247
Estação AV210
Corpo de água: Rio das Velhas
Coordenadas
7778232.
(UTM):
Localização: localiza-se
município de Rio Acima.
23K,
a
0626552,
jusante
do
Características gerais: Há lançamento de
esgotos domésticos. A água é turva e
apresenta forte odor químico. A mata ciliar é
formada apenas por vegetação rasteira.
Estação AV139
Corpo de água: rio das Velhas
Coordenadas
7785623.
(UTM):
23K,
0622398,
Localização: situa-se a montante
ETA/COPASA em Bela Fama.
da
Características gerais: A água é turva, mas
sem odor. No local ocorre dragagem de
areia para construção civil. A mata ciliar é
presente, mas pouco densa em ambas as
margens.
Estação AV063
Corpo de água: Rio das Velhas (Figura 7)
Coordenadas
7789759.
(UTM):
23K,
0624408,
Localização: está localizada a jusante do
Ribeirão Água Suja, município de Raposos e
que traz o efluente da Usina de H2SO4 da
Morro Velho.
Características gerais: água turva e com
odor. A mata ciliar está presente apenas na
margem direita do rio.
248
Estação AV067
Coordenadas
7798643.
(UTM):
23K,
0623737,
Localização: encontra-se a montante do
Ribeirão Sabará.
Características gerais: A água é clara e sem
odor; mata ciliar da margem direita é
formada apenas por gramíneas e arbustos,
enquanto a esquerda é do tipo arbóreoarbustiva. O leito do rio encontra-se bastante
assoreado.
Estação AV083
Coordenadas
7801839.
(UTM):
23K,
Localização: localiza-se a
Ribeirão Arrudas, em Sabará.
0619433,
jusante
do
Características gerais: há um grande aporte
de esgotos domésticos oriundos do
Ribeirão. A água é escura e com forte odor
químico. Mata ciliar constituída por
gramíneas e arbustos apenas à margem
direita.
Estação AV105
Coordenadas
7813288.
(UTM):
23K,
0618763,
Localização: encontra-se a jusante do
Ribeirão do Onça e do complexo industrial
do município de Santa Luzia.
249
Estação TR135
Corpo de água: Rio Taquaraçú
Coordenadas
7831179.
(UTM):
23K,
0626785,
Localização: situada próximo de sua foz no
Rio das Velhas, município de Taquaraçú de
Minas.
Características gerais: A jusante da estação
ocorre pastagens, sítios com plantações de
cana-de-açúcar nas margens.
Estação AV153
Coordenadas
7819737.
(UTM):
23K,
0621030,
Localização: a jusante do Ribeirão da Mata,
município de Santa Luzia.
Características gerais: água turva e com
odor químico. Lançamento de esgotos
domésticos
à
jusante:
e Pedro
Leopoldo que contribuem com o aporte de
fósforo na região. Mata ciliar formada por
arbustos e gramíneas.
Estação MV137
Coordenadas
7836908.
(UTM):
23K,
0614218,
Localização: à jusante de Lagoa Santa.
Características
gerais:
presença
de
plantação de laranja na margem direita à
montante, e fazendas de criação de bovinos,
plantação de cana-de-açúcar, na margem
esquerda à jusante, próximo à ponte.
250
Estação MV138
Coordenadas
07839940.
(UTM):
23K,
0612482,
Localização: à jusante do Parque Estadual
do Sumidouro, Lagoa Santa, MG.
Características gerais: água turva, sem
odores. A mata ciliar é preservada do tipo
arbórea-arbustiva em ambas as margens.
Estação MV156
Coordenadas
7868430.
(UTM):
23K,
0604243,
Localização: encontra-se à jusante do Rio
Jaboticatubas, município de Baldim.
Características gerais: Há no local plantação
de cana-de-açúcar e a área é bastante
assoreada.
Estação MV141
Coordenadas
7897658.
Localização:
Pirapama.
(UTM):
município
23K,
de
0601251,
Santana
do
Características gerais: A margem esquerda
do rio apresenta intensa atividade pastoril e,
quanto a margem direita, não há mata ciliar.
251
Estação MV142
Coordenadas
7935328.
(UTM):
23K,
0585158,
Localização: à jusante do ribeirão Santo
Antônio em Inimutaba.
Características gerais: presença de fazendas
nas
proximidades,
com
pastagens,
plantações de feijão, milho, arroz, cana-deaçúcar e capim sorgo. Fazem uso do
agrotóxico Malatol.
Estação MV150
Coordenadas
7957787.
(UTM):
23K,
0584554,
Localização:
, município de Senhora da Glória.
Características gerais: A água é clara e a
mata ciliar rem ambas as margens são bem
preservadas. Nas proximidades há atividade
agropecuária.
Estação MV152
Coordenadas
7976032.
(UTM):
23K,
0581207,
Localização: entre os rios Paúna e Pardo
Grande, Santo Hipólito.
Características
gerais:
água
clara;
ocorrência de pastagens, plantações de
milho, feijão e cana-de-açúcar nas
proximidades.
252
Estação BV146
Coordenadas
7985743.
(UTM):
23K,
0569004,
Localização: localizada a jusante do rio
Pardo Grande, Corinto.
Características gerais: Existência de dragas
de areia para construção civil com
funcionamento no período seco (junho a
setembro).
Estação TR147
Corpo de água: Rio Bicudo
Coordenadas
7996053.
(UTM):
23K,
0549014,
Localização: situa-se próximo de sua foz no
Rio das Velhas, município de Corinto.
Características gerais: ambiente em bom
estado de conservação, porém ocorrem
dragas de areia na região.
Estação BV151
Coordenadas
8024694.
(UTM):
Localização: a jusante do
Lassance.
23K,
0549440,
,
Características gerais: a água é clara e a
mata ciliar em ambas as margens são bem
preservadas. Não há atividades antrópicas
no local.
253
Estação BV148
Coordenadas
8054789.
(UTM):
23K,
0530376,
Localização: está localizada a jusante do
município de Várzea da Palma próximo a
Cia Nordeste Italmagnésio.
Características gerais: Ocorre retirada de
areia no local. A água é clara e não
apresenta odor.
Estação BV149
Coordenadas (UTM): 23K, 0519682, 8097507.
Localização: à montante de sua foz no Rio S. Francisco, próximo a uma aldeia de
pescadores, Barra do Guiacuí, distrito do Município de Várzea da Palma.
Características gerais: plantações de milho na margem esquerda à montante. Na margem
direita, dragas de areia à jusante e na margem esquerda, pastagens. Água com manchas de
óleo devido à presença de barcos pesqueiros.
254
Apêndice B – Ficha de morfometria e de análise de protistas ciliados.
DATA
ESPÉCIE
LÂMINA
COMPRIMENTO
LARGURA
MACRO
NÚCLEO1
MACRO
NÚCLEO2
OBS
ABERTURA
BUCAL
INFUNDÍBULO
CINETÍDEOS
SOMÁTICOS
Ficha de análise - Impregnação quantitativa pelo Protargol (QPS)
Projeto de Mestrado UFOP/UFMG
FAPEMIG
Ciliados planctônicos do Rio das Velhas, MG
Ficha nº:
Coleta: Estação Data da coleta
Processamento
Fc
Vol. total
C
Total
(n)
Densidade
ind./L
Município:
Membranas
Táxons
A
Vol.
Total:
Obs:
B
Vol.
Vol.
Apêndice C: Definição das classes de água
Água de Classe I: carga orgânica ”ausente”
A classe I é atribuída a trechos de águas poluídas que são quase sempre
saturadas com oxigênio e apresentam um baixo teor de nutrientes; os níveis de
bactérias são baixos e a densidade populacional moderada. As populações
presentessão, principalmente, algas, musgos, Turbelaria, e larvas de insetos. Esta
categoria inclui condições favoráveis para salmonídeos.
Água de Classe I/II: carga orgânica escassa
Atribui-seesta classea trechos de água com um baixo aporte de nutrientes
inorgânicos e orgânicos e sem depleção de oxigênio significativa. Os corpos d‟água
são densamente povoados, geralmente com uma grande variedade de espécies.
Água de Classe II: carga orgânica moderada
Esta categoria classifica trechos com poluição moderada, com bonsníveis
oxigênio dissolvido. Eles exibem uma grande variedade de espécies e são
densamente povoada com algas, Gastropodae larvas de insetos. Grandes áreas
sendo coberta por hidrófitas.
Água de Classe II/III: carga orgânica crítica
É atribuída a trechos de água em que há a poluição orgânica com substâncias
que favorecem a queda dos níveis de oxigênio, atingindo um nível crítico. A
mortandade de peixes pode ocorrer por falta de oxigênio e número de espécies de
macroorganismos pode declinar, enquanto que algumas espécies tendem a se
desenvolver em abundância. Algas ocorrem com freqüência em grandes colônias
que cobrem grandes áreas.
257
Água de Classe III: carga orgânica forte
Esta classe é atribuída a corpos d‟água com orgânicos, a poluição com carga
orgânica depressora de oxigênio esgotando sua concentração na água. Há
depósitos locais de lodo digerido; colônias de bactérias filamentosas de esgoto e
protistas ciliados sésseis cobrindo amplas áreas, predominando sobre as algas e
plantas de ordem superior. Apenas algunsmacroorganismos, insensíveis à falta de
oxigênio, como poríferos e Hirundinea são encontrados, às vezes em abundância.
Água de Classe III/IV: carga orgânica muito forte
Classifica trechos de água que oferecem severamente condições restritas de
vida, resultado da poluição pesada com substâncias orgânicas que induzem a
redução das concentrações de oxigênio. A não regeneração das taxas normais de
oxigênio pode ocorrer por períodos longos e a água pode se apresentar turva devido
a partículas em suspensão do esgoto. Há depósitos pesados de lodo e populações
de Chironomidaeou Nematodas são densas, enquanto populações de bactérias
filamentosas são pequenas.
Água de Classe IV: carga orgânica excessiva
Classificação dos trechos de água excessivamente poluídos com matéria
orgânica depressora de oxigênio. Processo de putrefação é dominante, com
concentrações de oxigênio próximas de 0 por períodos prolongados. O sistema é
composto, predominantemente, por populações de bactérias, flagelados e ciliados. A
perda total de populações biológicas pode ocorrer em casos de alta toxicidade.
258
Apêndice D- Classificação dos protistas segundo Lynn & Small (2002).
Filo CILIOPHORA Doflein, 1901
Subfilo POSTCILIODESMATOPHORA Gerassimova & Seravin, 1976
Classe KARYORELICTEA Corliss, 1974
Ordem Protostomatida Small & Lynn, 1985
Ordem Loxodida Jankowski, 1980
Ordem Protoheterotrichida Nouzarède, 1977
Classe HETEROTRICHEA Stein, 1859
Ordem Heterotrichida Stein, 1859
Subfilo INTRAMACRONUCLEATA Lynn, 1996
Classe SPIROTRICHEA Bütschli, 1889
Subclasse Protocruziidia de Puytorac, Grain & Mignot, 1987
Ordem Protocruziida Jankowski in Small & Lynn, 1985
Subclasse Phacodiniidia Small & Lynn, 1985
Ordem Phacodiniida Small & Lynn, 1985
Subclasse Licnophoridia Corliss, 1957
Ordem Licnophorida Corliss, 1957
Subclasse Hypotrichia Stein, 1859
Ordem Kiitrichida Nozawa, 1941
Ordem Euplotida Small & Lynn, 1985
Subordem Discocephalina Wicklow, 1982
Subordem Euplotina Small & Lynn, 1985
Subclasse Choreotrichia Small & Lynn, 1985
Ordem Tintinnida Kofoid & Campbell, 1929
Ordem Choreotrichida Small & Lynn, 1985
Subordem Leegaardiellina Laval-Peuto, Grain & Deroux, 1994
Subordem Lohmanniellina Laval-Peuto, Grain & Deroux, 1994
Subordem Strobilidiina Small & Lynn, 1985
Subordem Strombidinopsina Small & Lynn, 1985
Subclasse Stichotrichia Small & Lynn, 1985
Ordem Plagiotomida Albaret, 1974
Ordem Stichotrichida Fauré-Fremiet, 1961
Ordem Sporadotrichina Fauré-Fremiet, 1961
Ordem Urostylida Jankowski, 1979
260
Subclasse Oligotrichia Bütschli, 1887
Ordem Halteriida Petz & Foissner, 1992
Ordem Stombidiida Petz & Foissner, 1992
Classe ARMOPHOREA
Ordem Armophorida Jankowksi, 1964
Ordem Clevelandellida de Puytorac & Grain, 1976
Ordem Odontostomatida Sawaya, 1940
Classe LITOSTOMATEA Small & Lynn, 1981
Subclasse Haptoria Corliss, 1974
Ordem Cyclotrichida Jankowski, 1980
Ordem Haptorida Corliss, 1974
Ordem Pleurostomatida Schewiakoff, 1896
Subclasse Trichostomatia Bütschli, 1889
Ordem Vestibuliferida de Puytorac et al., 1974
Ordem Entodiniomorphida Reichenow Doflein & Reichenow, 1929
Subordem Archistomatina de Puytorac et al., 1974
Subordem Blepharocorythina Wolska, 1971
Subordem Entodiniomorphina Reichenow Doflein &
Reichenow,1929
Classe PHYLLOPHARYNGEA de Puytorac et al., 1974
Subclasse Phyllopharyngia de Puytorac et al., 1974
Ordem Chlamydodontida Deroux, 1976
Ordem Dysteriida Deroux, 1976
Subclasse Chonotrichia Wallengren, 1895
Ordem Exogemmida Jankowski, 1972
Ordem Cryptogemmida Jankowski, 1975
Subclasse Rhynchodia Chatton & Lwoff, 1939
Ordem Rhynchodida Chatton & Lwoff, 1939
Subordem Ancistrocomina Chatton & Lwoff, 1939
Subordem Rhynchodina Chatton & Lwoff, 1939
Ordem Hypocomatida Deroux, 1976
Subclasse Suctoria Claparède & Lachmann, 1858
Ordem Exogenida Collin, 1912
Ordem Endogenida Collin, 1912
Ordem Evaginogenida Jankowski in Corliss, 1979
Classe NASSOPHOREA Small & Lynn, 1981
261
Ordem Synhymeniida de Puytorac et al., 1974
Ordem Nassulida Jankowski, 1967
Ordem Microthoracida Jankowski, 1967
Classe CLOPODEA Small & Lynn, 1981
Ordem Bryometopida Foissner, 1985
Ordem Bryophryida de Puytorac et al., 1979
Ordem Bursariomorphida Fernández-Galiano, 1978
Ordem Colpodida de Puytorac et al., 1974
Ordem Cyrtolophosidida Foissner, 1978
Ordem Sorogenida Foissner, 1985
Classe PROSTOMATEA Schewiakoff, 1896
Ordem Prostomatida Schewiakoff, 1896
Ordem Prorodontida Corliss, 1974
Classe PLAGYOPYLEA Small & Lynn, 1985
Ordem Plagiopylida Small & Lynn, 1985
Classe OLYGOHYMENOPHOREA de Puytorac et al., 1974
Subclasse Peniculia Fauré-Fremiet in Corliss, 1956
Ordem Peniculida Fauré-Fremiet in Corliss, 1956
Subordem Frontoniina Small & Lynn, 1985
Subordem Parameciina Jankowski in Small & Lynn, 1985
Subclasse Scuticociliatia Small, 1967
Ordem Philasterida Small, 1967
Ordem Pleuronematida Fauré-Fremiet in Corliss, 1956
Ordem Thigmotrichida Chatton & Lwoff, 1922
Subclasse Hymenostomatia Delage & Hérouard, 1896
Ordem Hymenostomatida Delage & Hérouard, 1896
Subordem Tetrahymenina Fauré-Fremiet in Corliss, 1956
Subordem Ophryoglenina Canella, 1964
Subclasse Apostomatia Chatton & Lwoff, 1928
Ordem Apostomatida Chatton & Lwoff, 1928
Ordem Astomatophorida Jankowski, 1966
Ordem Pilisuctorida Jankowski, 1966
Subclasse Peritrichia Stein, 1859
Ordem Sessilida Kahl, 1933
Ordem Mobilida Kahl, 1933
Subclasse Astomatia Schewiakoff, 1896
Ordem Astomatida Schewiakoff, 1896
262
Apendice E – Artigo submetido na revista: European Journal of Protistology
(Qualis – B2/ fator de impacto 2,4).
264
Strobilidium longicinetium sp. nov. (Ciliophora: Choreotrichida) from
a lotic system of Minas Gerais State, Brazil
Henrique Sávio Santos Mendonçaa*, Alfredo Hannemann Wielochb and Eneida
Maria Esquinazi Sant’Annaa
a
Programa de Pós-Graduação em Biomas Tropicais, Instituto de Ciências Biológicas e Ciências
Exatas – ICEB, Universidade Federal de Ouro Preto, MG, Brasil.
Departamento de Zoologia, Instituto de Ciências Biológicas – ICB, Universidade federal de
b
Minas Gerais, MG, Brasil.
Abstract
The ciliates found in samples of sediment from five localities in the Rio das Velhas and in
two samples of plankton from Rio Bicudo. The sample analyses using QPS technique and
morphometric methods revealed a new species of Strobilidium in the plankton sample from
two sites. This genus remained monotypic hitherto, though several inconsistencies are usually
related to the type species. The new species is characterized by bearing five somatic kineties,
all uninterrupted and arranged in spiral, which three of them are found in the dorsal region
from the posterior ending until the external region of the membranelles adoral zone. The
remaining two are found in the ventral region, restricted to the two-thirds posterior part of the
cell. The macronucleus is “C” shaped and located next to the membranelles adoral zone with,
in average, twenty nine membranelles measuring 17,6 µm in length each. These features
distinguish Strobilidium longicinetium sp. nov. both from the type species and other
populations of Strobilidium previously studied by other authors and provided, therefore,
support to the new species.
Key-words: Ciliates, Strobilidium, Choreotrichida, Tropical River, QPS, Saprobic Data.
Introduction
The biodiversity of South American ciliates
remains hitherto understudied. (Godinho and
Regali-Seleghim, 1999; Foissner et al., 2008)
and only a reduced number of works
describing the ciliatofauna is currently
available. However, the few works dealing
265
with this revealed that the species diversity is
currently underestimated (Dragesco and
Dragesco-Kernéis,
1986;Hhardoim
and
Heckman, 1996) and uncommon or new
species are often found (Modenutti and
Perez, 2004; Petigrosso, 2003; Paiva and
Silva-Neto, 2004). Currently, about 21.151
species of continental Protist (Chromista +
Protozoa) are known, though researchers
calculate a diversity of about 42.729 species
waiting for descrtiption and among them,
thousand of ciliates (Mora et al. , 2011).
In Brazil, the taxonomy and ecology of
planktonic ciliates are seldom investigated
either in lentic or lotic environments, though
the country shows a privileged hydrological
condition (Godinho and Regali-Seleghim,
1999; Gomes and Godinho, 2003;
Matsumura-Tundisi et al., 1981; Uetabanaro
et al., 2007). The only study on lotic
environment showing the distribution of
planktonic and benthonic ciliates protists, as
well as the influence of physical-chemical
parameters on them was carried out by Dias
et al. (2008), in a small water course of
Minas Gerais state.
These situation highlights the importance of
carrying taxonomical studies on this group in
the neotropical region, which could not only
enrich the known biodiversity within the
group with formal descriptions and type
designation,
but
also
provide
the
environmental information related to each
species, which might be informative for
water quality control (Dias et al., 2008;
Mauch et al., 1985; Sládecek, 1973;
Sládecek et al., 1981; Wegl, 1983).
Contributing to our knowledge about the
freshwater ciliatofauna in Brazil, we describe
here a new species of Strobilidium found in
samples collected at the Rio das Velhas in
Minas Gerais state. This genus was, so far,
treated as monotypic (Petz and Foissner,
1992), though a revision of the type species
Strobilidium caudatum Fromentel, 1876
revealed
a
series
of
synonyms,
misidentifications and records of S.
caudatum that are likely to be new species.
However, the studied aimed to redescribe the
type species instead to clarify the species
complex and the diversity within the genus
remained unclear. In the presen study, in
addition to the morphological description of
Strobilidium longicinetium sp. nov., we
provide ecological remarks about the species
that might be useful for future studies on this
genus.
In the last decade some studies with
taxonomic focus were developed in lentic
and lotic environments on South America
presenting not only a list of species but
morphometric data, schematic drawings and
photos of the specimen impregnated by
silver, in order to raise the information about
the diversity of Protist ciliates as we can see
in Dias et al. (2008), Küppers et al. (2003),
Mondenutti and Pérez (2001) e Paiva and
Silva-Neto (2004).
Material and Methods
Study area
The Rio das Velhas is the biggest affluent in
extension of the Rio São Francisco
watershed, with 801km and among the subwatersheds of the São Francisco, it is the
second in volume flow behind only to the
sub-watershed of the Rio Paracatu river
(IGAM, 2007).
The entire sub-watershed of the Rio das
Velhas is located on the central part of Minas
Gerais state, flowing from the southeast to
the northeast part f the state. Its sources are
located in a protected área at the Serra de
Antônio Pereira, municipality of Ouro Preto,
district of São Bartolomeu (MMA, 2003).
The river area includes the latitudes of 17o
15’ e 20o 25’ S and longitudes 43o 25’ e 44o
266
50’ W. It has 761 km of extension and 38,4
m width in average, draining an area of
29.173 km² (Polignano et al., 2001).
The study comprised 23 points on the subwatershed of Rio das Velhas, of which 6
showed records of the new species. Four of
them were located at the Rio das Velhas
channel (AV210, AV139, MV156 e BV149)
and the remaining two located at affluents
such as the Rio Taquaraçu (TR135) and Rio
Bicudo (TR147) (see Table 1). These points
are located next to each other and
downstream of urban regions where the
domestic sewage is thrown at the water
course without treatment (Fig. 1).
Table1.
Geographic
coordinates
and
elevation of sample stations with occurrence
of Strobilidium longicinetium sp. nov
Geographic
coordinates
UTM, 23K
Stations
Elevation
(m)
AV210
733
626552
7778232
AV139
729
622398
7785623
TR135
670
626785
7831179
MV156
620
604243
7868430
TR147*
504
549014
7996053
BV149**
485
519682
8097507
Figure 1. Sites of Strobilidium longicinetium sp nov. occurrence, Velhas River and tributaries,
MG.
Samples collection
The samples of plankton and benthos were
obtained from the rivers border in two distinct
seasons: a rainy one, on October 2009, and a
dry one on July 2010.
For the plankton sampling a Van Dorn bottle
was dived on ten centimeters depth below the
water surface. This device was introduced in a
267
way to cause the minimal disturbance on the
substrate. The samples were transferred to a
plastic bottle of 500ml and immediately fixed
by the use of the Boiun 5% aqueous solution.
A shell-like device was used in order to get
the benthos samples, which scraped the
surface of the substract. The content was
placed at a 250 ml disposable container with a
lid, identified and storage in a refrigerated
Styrofoam box for transport to the lab where
they were examined fresh. At the same time,
the following physical-chemical parameters
were measured: dissolved oxygen (DO),
potential hydrogen (pH), biochemical and
chemical oxygen demand (BOD and COD,
respectively), turbidity (UTN), conductivity
(µs), temperature (oC). Three biological
parameters were also measured: chlorophyll
α, fecal coliform and cyanobacteria density.
The physical-chemical parameters and the
ciliates biocoenosis information were
translated in Saprobic Indexes (SI) chemical
and biological according to DIN (1990, 2004).
The planktonic samples from the rivers border
were fixed using Bouin in the laboratory and
prepared using the Quantitative Protargol
Stain technique (QPS) designed by
Montagnes and Lynn (1987) and modified
Skibbe (1994). The abundance of benthic
ciliates was classified as less abundant (1),
abundant (3) and very abundant (5).
The material was placed at the Laboratório de
Zoologia de Invertebrados da Universidade
Federal de Minas Gerais collection, under the
acronym 46 (A, B, C).
Results
We found the new species of Strobilidium
among the fresh samples of benthos from five
points, here named as AV210, AV139,
TR135, MV156 and BV149. The analyses of
fixed samples by using QPS technique
revealed the existence of the new species in
two additional points, TR147 – where it was
previously recorded in plankton samples– and
BV149. Morphometric measurements were
made and comparison data presented (Table
2), along with the description presented
below.
Taxonomy
Class Spirotrichea Bütschli, 1889
Subclass Choreotrichia Small and Lynn, 1985
Order Choreotrichida Small and Lynn, 1985
Suborder Strobilidiina Small and Lynn, 1985
Strobilidiidae Kahl in Doflein and
Reichenow, 1929
Strobilidium Schewiakoff, 1893
Strobilidium longicinetium sp. nov.
Diagnosis: After fixation with Bouin and QPS
processing technique, is present the
characteristic feature typical for protists
ciliates belonging to the family Strobilidiidae,
which is the existence of a spiral called
"scopula", formed by somatic kineties at the
posterior end of the cell body. In "scopula," is
noted the existence of five (5) somatic
kineties with spiral pattern, with 3 (three) of
them extend to the dorsal surface from the
posterior region of the cell body to the outer
region of the adoral membranelles and the 2
(two) other left are arranged on the ventral
surface restricted to the posterior half of the
cell body (Figure 3).
Type locality: Rio Bicudo, sub-watershed of
the Rio das Velhas, City of Corinto, state of
Minas Gerais, Brazil, UTM 23K 519682 E,
8097507 S.
Etymology:
The
specific
epithet
“longicinetium” refers to the three dorsal
kineties, which cross the entire cell length
from the posterior ending to the outer region
of the membranelles adoral zone.
Type specimens: Holotype (Fig. 2C) and
paratypes of S. longicinetium sp. nov. found
in six membranes of ester-celulose revealed
by the QPS technique mounted on permanent
268
slides deposited in the Laboratory of
Invertebrates, UFMG, Brazil, registry number
DZUFMG-CIL-00200-5.
Description: Shape varying from conical to
obconical; length 30-56 µm and width 27-40
µm. Five somatic kineties spiral patterned and
more evident in the posterior ending of the
cell body, so called scopula. Three kineties in
the dorsal region running down the entire
length of the cell body from the posterior
ending to the outer region of AZM, and the
remaining two located in the ventral region,
restricted to the posterior half of the cell body.
Macronucleus “C”- shaped, located near the
AZM and with 37 ± 8 µm in length. AZM
showing 29 membranelles (30-28 ± 1, n= 10),
with 17,6 µm (20-15 ± 2, n= 8) of length.
Stomatogenesis process observed in several
individuals, with the oral primordium
developing in the posterior two-thirds of the
cell body. Specimens observed after culture in
petri dishes in laboratory show the typical
movement assigned to the Strobilidium genus,
with individuals associated at the substrate
through a strand of mucus and rotating around
its own axis and also free in the water column.
Occurrence and Distribution
Upper course of the Rio das Velhas,
municipality of Rio Acima (AV210) and Bela
Fama (AV139); medium course, municipality
of Baldim (MV156) and lower course,
municipality of Guaicuí (BV149). The
investigates species was also found in the
affluent rivers Rio Taquaraçu (TR135),
municipality of Taquaraçú de Minas, and Rio
Bicudo (BV147), municipality of Corinto,
Minas Gerais, Brazil.
Tabela 2- Morphometric data of S. caudatum (1 e 2) e S. longicinetium nov. sp. (3) (Max.= maximum;
Min.= minimum; X= mean; SD= standart deviation CV = coefficient of variation in %; n= number of
specimens; 1= Petz and Foissner, 1992; 2= Küppers et al., 2006; 3= Present study).
Character
Source
1
2
3
Mean
49,8
72,2
40
Min.
43
56
30
Max.
65
84
50
SD
5
6,6
4
CV
11
n
30
16
14
Cell body – width ( m)
1
2
3
40,6
59,1
33
36
49
27
36
49
27
2,8
5,1
4
12
30
16
14
External membranelles (n)
1
2
3
20
19
29
18
18
28
22
21
30
0,6
0,8
1
3
30
20
10
External membranelles –
length ( m)
1
2
3
17,6
15
20
2
11
8
Somatic kineties (n)
1
2
3
5
5
5
5
5
5
7
5
5
1
0
0
0
30
20
14
AZM – Diameter ( m)
1
2
3
45
28
35
25
56
35
5,6
4
13
17
14
Macronucleus – width
( m)
1
2
3
32,2
32,1
37
23
23,1
22,5
38
39,2
50
3,4
4,6
8
21
30
9
14
Cell body – length ( m)
269
Figure 2. Strobilidium longicinetium nov. sp - Protargol impregnation by QPS technique (Skibbe,
1994). A: ventral view showing membranelles, cortical ciliary ridges 1, 4 and 5, and “Scopula” on the
posterior end of cell body; B: ventral view, adoral zone of membranelles, macronucleus “C” shaped
showing nuclear defragmentation (arrow) and formation of oral primordium apparatus; C: lateral view,
showing membranelles , oral primordium and the ciliary ridges 2 and 3; D: ventral view of an
specimen showing somatic kineties 1, 3, 4 and 5. Kineties 4 and 5 limited to posterior half of the cell
body and 3 to 5 extends along the ventral region of the cell body since the scopula near to the AZM
and food vacuole; E: specimen in morphogenesis, showing an elongate macronucleus acquiring oval
shape and the elongated kineties 1, 2 and 3; F: morphogenesis, oral apparatus (white arrow) and a
adoral zone of membranelles (black arrow) being created. AZM = adoral zone of membranelles; CR =
cortical ciliary ridges; CV = contratile vacuole; FV = food vacuole; MA = macronucleus; PO = oral
primordium;. Scale bars = 20µm.
270
Figure 3. Comparative drawings of Strobilidium caudatum (a-g: scanned images of the original
drawings from the cited works) and S. longicinetium nov. sp. (h-l): overview of the cell body (a, c, f,
h, i-l) and “scopula” (b, d, g, i) - a-b: Penard (1922), in vivo; c-e: Foissner et al. (1991), after protargol
impregnation; f-g: Deroux (1974); h-l: present study, in vivo (j) and after protargol impregnation with
QPS technique (h, i-l), K: Stages of oral primordium development. 4-5= dorsal somatic kineties; 1-3=
ventral somatic kineties; AZM= adoral zone of membranelles; Cv= contratile vacuole; Fv= food
vacuole; Ma= macronucleus; Mi= micronucleus; Op= oral primordium; SC= scopula; Sf= pharyngeal
fibers.
271
Ecology
Among the sediment samples, the water
saprobic condition ranged between οbetamesosaprobic (low organic load) to αmesosaprobic (strong organic load). For
plankton samples, the variation of the
saprobic condition was smaller, ranged from
β-mesosaprobic (moderate organic load) to
β-alfamesosaprobic (critical organic load),
using only the physical-chemical parameters
with reference (table 3).
The saprobic index (SI) based on the
biocoenosis composition was similar, and in
most cases, it indicates another saprobic
condition. The data is absent for the
collection site AV139 due to the inexistence
of ciliates in this sample during the rainy
season (Table 3).
Tabela 3: Physical, chemical and biologic parameters in stations record of Strobilidium
longicinetium nov. sp. from sub-basin of Velhas River, MG, Brazil (SI = Saprobic Index
of the sampling station).
Sampling Station
Parameter
AV210 AV139 TR135 MV156 BV149**
TR147*
rain
dry
Temperatura(oC)
26
24,9
27,8
25,8
31
19,4
Turbidez(UNT)
80,60
10,8
26,40
172
40,5
7,79
OD(mg/L)
7,4
7,2
6,2
3,5
6,1
7,77
pH
6,7
6,7
6,4
6,7
7,4
6,67
Condutividade(µmho/cm)
59,9
60,5
49,6
242,0
135,9
168,8
DBO(mg/L)
2,0
2,0
2,0
9,2
2,0
2,0
DQO(mg/L)
5
7,8
13
25
9,2
5,0
PO4-3(mg/L)
0,09
0,03
0,08
0,21
0,06
0,01
NO3-(mg/L)
0,21
0,09
0,08
0,43
0,88
0,06
NH4 - N(mg/L)
0,10
0,10
0,10
1,27
0,11
0,10
SaprobidadeQui
o-b
o-b
b
a
b
b-a
Saprobidade Bio
b
-
b
b-a
b
b
SIqui
1,58
1,73
1,89
2,74
1,9
2,3
SIbio
1,86
-
2,06
2,63
2,17
2,27
Clorofila a (mg/L)
4,27
0,89
0,80
28,48
7,23
1,42
50000
220
17000
800
16000
11,00
35,20
+
Coliformes totais (cel./ml) 17000
Cianobactéria (cel./ml)
44,80
6,60
22,40 4277,28
* occurrence in plankton; ** occurrence in benthos and plankton
During the rainy season, the temperature
variation was small (6,1 oC) when compared
to the dry season, where the variation was
higher (11,6 oC). The rates of dissolved
oxygen and BOD, considering the two
sampling periods, showed a similar
concentrations except to MV156 station,
downstream of Lagoa Santa municipality and
in the River Jaboticatubas at the municipality
272
of Baldim. A slightly acidic condition is
indicated by the pH values, except for the
BV149 station, which presented slightly
basic conditions (table 3).
Regarding the biological parameters, the total
fecal coliform densities were high in four
sample points above the threshold
determined by CONAMA(2005), that is
5,000 cells/100mL, with the exception of the
affluents TR135 and BV149. The density of
cyanobacteria in MV156 was higher than
others, however, it is not considered as
flowering and it is within the legal limits
(table 3).
The densities of S. longicinetium sp. nov. in
plankton samples ranged from 316.7 ind./L-1
at point TR147, during the dry season, to
33.3 ind./L-1 at point BV149 during the rainy
season. The saprobic index estimated for this
species in these samples was 2.25 and 8 in
weight according to standard DIN (1990).
With these values, S. longicinetium sp. nov.
indicates a β-mesosaprobic level to saprobic
conditions for the sub-watershed of the Rio
das Velhas (Table 3). In benthos samples, the
abundance was higher at stations AV210 (5),
AV139 (3) and BV149 (3).
Discussion
Petz and Foissner (1992) stated the
Strobilidae as a monotypic family, in which
only the genus is Strobilidium is described.
In the literature, the most studied and
registered species is Strobilidium caudatum,
which have a cosmopolitan distribution, with
the exception of Australia, where no record
was made (Foissner et al., 1991).
The Strobilidae S. longicinetium sp. nov.
diagnosis is distinct from Strobilidium
populations studied by other authors (see Fig.
3). The S. caudatum studied by Penard
(1922) presents five kineties ranging from
“scopula” to the outer region of the AZM.
The population studied by Deroux (1974)
also presented five kineties, three of them,
the dorsal ones, ranging from “scopula” to
the outer region of AZM and the remaining
two, ventral, restricted to the posterior twothirds of the cell body. Despite of that, the
two ventral ones are disrupted and is not
linked to “scopula” and this population,
which was found in brackish water, also
shows a constriction between the external
region of AZM and the macronucleus, which
is not observed in the new specie.
In contrast, in the population studied by Petz
and Foissner (1992), the species show five to
seven kineties restricted to the posterior half
of the cell body, and in the ventral region
may occur two or three kineties that are
interrupted in its final portion and not linked
directly to “scopula”, similar to that found by
Deroux (1974).
The population studied by FernandezLeboranz (1983) also differs from S.
longicinetium sp. nov. by the larger in vivo
size (85-90 µm), though the number of
membranelles (29-30) is similar to the
variation found in the new species (28-30 ±
1, n=10).
Another population, studied by Küppers et
al. (2006), has a larger size than the
populations of the present study and Petz and
Foissner
(1992)
population,
always
presenting five kineties restricted to the
posterior half of the cell body. The two
remaining kineties located in the ventral
region are also interrupted in its final portion,
as observed in Petz and Foissner (1992)
population.
Regarding the morphogenesis, the events
observed in S. longicinetium sp. nov. are
consistent with those observed for
populations of S. caudatum studied by
Penard (1922), Kormos and Kormos (1958),
Petz and Foissner (1992), which is the oral
primordium emerging in mid-posterior
273
region of the cell body. In the population
studied by Deroux (1974), though the
sequence of events is similar, the appearance
of the oral primordium occurs close to the
outer AZM.
The morphological data presented by several
author provide issue that, the species studied
under the name of S. caudatum
(Andrushchyshyn et al., 2003; Biyu, 2000;
Madoni, 2005; Madoni and Braghiroli, 2007;
Madoni and Zongrossi, 2005; Rychert, 2009;
Senlis and Yildiz, 2004) are likely to be new
species according to Petz and Foissner
(1992). However, these records have not
been provided with morphometric data,
photos and/or drawings and not even the
studied material were placed in scientific
collections. In South America, the
occurrence of S. caudatum is reported for
several countries: Chile (Bürger 1909),
Brazil (Cunha 1914; Hardoim and Heckman
1996), Peru (Guillén et al. 2003) and
Argentina (Küppers et al. 2006). The latter
report was done by applying silver
impregnation
techniques
(Protargol)
featuring
photos,
drawings
and
morphometric data of described specimens
(Table 2).
Comparing the morphometrical data of
Strobilidium specimens of the present study
with those presented by Petz and Foissner
(1992) and Küppers et al. (2006) (Table 2)
provided the initial evidence that our
Strobilidium population from Rio das Velhas
could be a new species, which was confirmed
by further analyses with the QPS technique
(Figs 2–3).
Strobilidium longicinetium sp. nov. was
found in environments with different
physical, chemical and biological water
conditions. The density recorded for the
species was higher when the values of
conductivity, density of fecals coliforms and
cyanobacteria were high, which suggests that
the species is algivore.
Specimens studied by Küppers et al. (2006)
were found in temporary ponds during
August and December, and reached the
highest density also when the high
conductivity (160 – 220 µs/cm), low
temperatures and intermediate concentrations
of dissolved oxygen (5.5 to 8.8 mg/L) were
recorded. Moreover, these ciliates were
found in pH conditions varying from acid
(4.9) to alkaline (7.5). During the months of
June (1,000 ind/L-1) and April (2,283 ind/L1), it was the most abundant species,
according the same authors.
Those populations of the genus Strobilidium,
for which the identification remains doubtful,
(e.g. Madoni and Zangrossi 2005) were
found in lotic systems with saprobic
conditions
β-alfamesosaprobic
to
αmesosaprobic (critical and strong organic
load, respectively), where the OD values
ranged between 7.8 and 13.0 mg/L and the
rates of conductivity were high, ranging from
353 to 3,300 µs/cm.
We concluded that S. longicinetium sp. nov.,
as other populations within the genus, has
high tolerance to environmental changes, but
its occurrence is limited, so far, by the βmesosaprobic
and
α-mesosaprobic
conditions. This fact indicates that the
presence of such species may be useful for
understanding possible changes in the
physical and chemical conditions of
ecosystems caused by human impacts.
Acknowledgements
The investigations presented above were
conducted at the Zoology Department of
Universidade Federal de Minas Gerais. The
authors wish to thank Fabiana de Oliveira
Gama, José Carlos and Nathália Mara
Chedid from Technological Center of Minas
274
Gerais for helping to collect samples. To
Wanderlene Ferreira Nacif from Instituto
Mineiro de Gestão das Águas – IGAM for
providing the physical and chemical data of
water, Msc. Ivo Senna for his effective help in
the development of illustrative plates and
Roberto Junio Pedroso Dias for great
suggestions.
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276
Apêndice F - Identificação e Quantificação de Protistas Ciliados de Ambientes
Aquáticos Continentais: Protocolo.
UFOP/CETEC
SAA
Identificação e quantificação de
Protistas Ciliados de Ambientes Aquáticos Continentais
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 275/ 319
Protocolo de Análise
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 276/ 319
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................ 281
2 OBJETIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO.......................................................................... 281
3 APARELHAGEM ............................................................................................................ 281
3.1 EQUIPAMENTOS ......................................................................................................................................................... 282
3.1.1 Equipamentos ópticos e acessórios .......................................................................... 282
3.1.2 Outros equipamentos ................................................................................................ 282
3.2 MATERIAIS.................................................................................................................................................................. 283
3.2.1 Câmara para contagem ............................................................................................. 283
3.2.2 Vidrarias e utensílios ................................................................................................. 284
4 REAGENTES E SOLUÇÕES.......................................................................................... 287
5 PROCEDIMENTOS BÁSICOS PARA EXECUÇÃO DOS ENSAIOS ............................... 290
5.1 ORGANIZAÇÃO DO MATERIAL .................................................................................................................................. 290
6 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS .......................................................................................... 291
6.1 ENSAIO DE IDENTIFICAÇÃO ...................................................................................................................................... 291
6.1.1 Observações in vivo .................................................................................................. 292
6.1.2 Preparação de lâminas permanentes ........................................................................ 293
7.1.3 Registro dos dados do ensaio ................................................................................... 315
6.2 ENSAIO DE QUANTIFICAÇÃO .................................................................................................................................... 315
6.2.1 Caracterização e processamento geral da amostra .................................................. 315
6.2.2 Contagem por filtração em membrana ...................................................................... 316
6.2.3 Expressão dos resultados ......................................................................................... 316
6.2.4 Registro dos dados do ensaio ................................................................................... 318
7 EMISSÃO DE CERTIFICADO DOS ENSAIOS ............................................................... 319
8 INCORPORAÇÃO DA AMOSTRA EM COLEÇÃO DE REFERÊNCIA ............................ 319
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 277/ 319
Lista de figuras
Figura 1 - Materiais organizados em bandeja para execução dos ensaios de identificação
e quantificação dos ciliados. ............................................................................... 293
Figura 2 - Identificação de espécimes: (a) Retirada de organismos da amostra e
montagem de lâmina com lamínula; (b) Triagem sob microscópio óptico
invertido. ............................................................................................................. 295
Figura 3 - Seqüência dos passos para impregnação da prata pela técnica do Prata a
Seco. .................................................................................................................. 296
Figura 4 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: triagem dos ciliados sob microscópio
estereoscópio. .................................................................................................... 297
Figura 5 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: material selecionado, em cubas de
vidro, fixado com bouin aquoso ........................................................................... 297
Figura 6 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: material espalhada em lâmina para
microscopia. ....................................................................................................... 298
Figura 7 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas colocadas em álcool etílico
nas concentrações 100%, 70% e 30%................................................................. 298
Figura 8 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas lavadas em água destilada
para retirada de resíduos do álcool. .................................................................... 299
Figura 9 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas embebidas em solução de
permanganato de potássio 0,2%. ........................................................................ 299
Figura 10 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: retirada do excesso de
permanganato de potássio em água destilada. ................................................... 300
Figura 11 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas colocadas em ácido oxálico
2,5%. ................................................................................................................... 300
Figura 12 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lavagem das lâminas em água
destilada para retirar resíduos de ácido oxálico. ................................................. 300
Figura 13 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas mergulhadas em cuba de
vidro contendo solução de protargol pré-aquecida a 60ºC em banho-maria. ...... 301
Figura 14 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: adição de protargol e solução de
hidroquinona nas lâminas para revelar o material. .............................................. 301
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 278/ 319
Figura 15 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lavagem das lâminas em água
destilada para retirar o excesso de hidrquinina-protargol. ................................... 301
Figura 16 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: cloreto de ouro 0,5%. ........................... 302
Figura 17 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: ácido oxálico 3,0%. .............................. 302
Figura 18 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: tiosulfato de sódio 2% utilizado para
terminar o processo de revelação. ...................................................................... 302
Figura 19 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: desidratação do material em álcool
etílico nas concentrações 30%, 70% e 100%. ..................................................... 303
Figura 20 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas prontas para serem
analisadas sob microscopia óptica. .................................................................... 303
Figura 21 - Técnica do protargol: solução de ágar em banho-maria a 60oC. ....................... 304
Figura 22 - Técnica do protargol - kit de filtragem: (a) Detalhes da montagem; (b)
Esquema da montagem: 1 - recipiente de vidro com capacidade para 20ml, 2
- garra em aço inox para manter uma devida vedação, 3 - suporte de vidro
para a membrana, 4 - membrana para filtragem, 5 - borracha para encaixe no
Kitazato. ............................................................................................................. 306
Figura 23 - Técnica do protargol - filtragem da amostra: (a) Equipamento de filtragem
montado; (b) Filtragem; (c) Placas de Petri forradas com papel filtro
umedecido com o filtrado da amostra, devidamente identificada. ....................... 307
Figura 24 - Técnica do protargol - preparação das lâminas para inclusão do ágar: (a)
Chapa de vidro presa à borda do banho-maria; (b) Lâminas de vidro
distribuídas na chapa de vidro para serem aquecidas. ....................................... 307
Figura 25 - Técnica do protargol - inclusão da membrana no ágar: (a) Posicionamento da
membrana na lâmina; (b) Aplicação do ágar sobre a membrana; (c) Ágar em
solidificação; (d) Lâminas prontas para serem resfriadas. .................................. 309
Figura 26 - Técnica do protargol - conservação da membrana: (a, b) Retirada da
membrana da lâmina; (c) Endurecimento do ágar em formol a 10%; (d)
Conservação em isopropanol a 30%. ................................................................. 310
Figura 27 - Técnica do protargol - enxágüe da membrana: (a) Seqüência esquemática da
bateria de soluções contendo em 1 - permanganato de potássio, 2 - água de
torneira, 3 - ácido oxálico, 4 a 6 - água destilada; (b) Seqüência montada para
três membranas, iniciando com o permanganato de potássio. ........................... 311
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 279/ 319
Figura 28 - Técnica do protargol - impregnação da membrana em solução de protargol:
(a) Desenho esquemático do berço para cuba de corar lâminas; (b) Lâminas
embebidas no protargol em banho-maria. .......................................................... 312
Figura 29 - Técnica do protargol - revelação da membrana: seqüência esquemática da
bateria de soluções contendo em 1 - revelador hidroquinona, 2 - água de
torneira, 3 - cloreto de ouro 0,5%, 4 - ácido oxálico 2,5%, 5 - água destilada, 6
- tiosulfato de sódio 2,5%, 7 a 9 - água de torneira. ............................................ 314
Figura 30 - Técnica do protargol - desidratação da membrana: (a) Seqüência
esquemática da bateria de álcool isopropílico contendo em 1 - solução a 30%,
2 - solução a 70%, 3 e 4 - isopropanol bruto; (b) Foto do procedimento
contendo a membrana no pote 3. ....................................................................... 315
Figura 31 - Técnica do protargol - diafanização da membrana: (a) Seqüência
esquemática da bateria de soluções contendo em 1 - xilol e álcool na
proporção 1:1, 2 e 3 - xilol puro; (b) Foto do procedimento. ................................ 315
Figura 32 - Técnica do protargol: secagem das membranas montadas entre lâmina e
lamínula, com entellan. ....................................................................................... 316
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
Data: 10.12.2011
Página: 280/ 319
1 INTRODUÇÃO
Este protocolo é um documento de referência para realizar a identificação e a
quantificação de protistas ciliados de ambientes aquáticos continentais.
Em sua versão 1.0 reúne os dados e informações da literatura; rotinas de
execução dos ensaios de identificação e quantificação do zooplâncton e zooperifíton
do Laboratório de Hidrobiologia e Hidrologia do Setor de Recursos da Água – SAA
do CETEC; e os resultados obtidos com o desenvolvimento do plano de trabalho
“Identificação e Quantificação de Protistas Ciliados de Ambientes Aquáticos
Continentais” do bolsista de iniciação científica Henrique Sávio Santos de Mendonça
(processo institucional nº CAM 50008/07), no período de 01 de março de 2007 a 28
de fevereiro de 2008, sob a orientação da pesquisadora Helena Lúcia Menezes
Ferreira. O plano de bolsa vinculou-se ao “Projeto Estruturador do Rio São Francisco
- São Francisco Norte – UPGHR SF10 e SF06: Implantação das redes de
monitoramento da bacia hidrográfica São Francisco e sub-bacia Verde Grande
(Jaíba, Varzelândia, Verdelândia e Montes Claros)” financiado pelo Instituto Mineiro
de Gestão das Águas – IGA e ao projeto “Atualização e aprimoramento da infraestrutura da área de tecnologia ambiental” financiado pela Fundação de Amparo à
Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG.
2 OBJETIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO
Este Protocolo tem como objetivo consolidar e aprimorar os ensaios de
identificação e quantificação de protistas ciliados. Prescreve os métodos e técnicas
aplicáveis a esses ensaios com a finalidade de subsidiar o diagnóstico, avaliação,
monitoramento e controle da ocorrência e distribuição desta comunidade biológica
em ambientes aquáticos continentais.
3 APARELHAGEM
A execução dos ensaios de identificação e quantificação de protistas ciliados
requer o uso de um conjunto de instrumentos e insumos de laboratório, conforme as
descrições que se seguem.
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
Protocolo
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3.1 Equipamentos
3.1.1 Equipamentos ópticos e acessórios
Microscópio óptico invertido: este equipamento possibilita a triagem de
organismos, análise de culturas e infusórios, identificação sob lâmina e
lamínula e quantificação em câmaras de tamanhos variados. Ao contrário dos
microscópios convencionais o canhão é invertido, com as objetivas situadas
abaixo da platina e voltadas para os olhos do observador, disponibilizando um
maior espaço livre para uso de câmaras com alturas superiores a 1mm. Deve
possuir tubo trinocular para inserção do par de oculares com aumento mínimo
de 10x e retículo micrométrico e para acoplar câmera fotográfica e vídeo;
objetivas com aumentos variados (2,5 a 40 vezes) e possibilitar o uso de
câmara clara. Um outro recurso relevante é o contraste de fase, o qual
garante uma melhor visualização, em terceira dimensão, dos indivíduos,
facilitando muitas vezes na identificação dos mesmos.
Microscópio óptico convencional: este equipamento pode ser utilizado para a
identificação sob lâmina e lamínula e contagem em câmara de SedgwickRafter, sendo restritivo para contagens em câmaras com altura superior a
1mm. Tem a vantagem de possibilitar a visualização de estruturas pouco
conspícuas por meio de objetivas com aumentos variados (4 a 40 vezes, além
de 100 vezes para imersão) e câmara clara para o desenho dessas
estruturas. Deve possuir tubo trinocular para inserção do par de oculares com
aumento mínimo de 10x e retículo micrométrico e para acoplar câmera
fotográfica e vídeo.
Microscópio estereoscópio: este equipamento possibilita análise de culturas
em placas de Petri e a triagem de organismos com o uso de uma maior
variedade de câmaras. Porém sua desvantagem está no menor aumento focal
e na ausência de platina e charriot, comparativamente ao microscópio
invertido.
3.1.2 Outros equipamentos
Agitador magnético: com aquecimento de até 100ºC, rotação de 100 a 1200
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rpm e capacidade até 20 litros.
Balança: semi-analítica de precisão, capacidade máxima 4000g e a precisão
de 0,01g, tara automática.
Banho-maria: FANEM modelo 100.
Bomba portátil de vácuo/pressão: com alça para transporte, resistente à
solventes e produtos corrosivos; vácuo máximo 700mm/hg; com 4 ventosas;
reguladores de vazão e pressão ajustáveis com indicadores individuais;
cabeçote, estrutura e reguladores em alumínio fundido; funcionamento
através diafragma flexível; motor 1/15 hp; 115v/60hz; dimensões (cm): a=20,
l=20 p=20; peso 4,1kg; conexões 1/4" mangueira; com filtro hidrofóbico millex
fa-50 para proteger contra a entrada de líquidos e 70cm de mangueira de
silicone autoclavável de 1/4" diâmetro interno. Ou similar.
Contador de células/colônias: manual semelhante a contador de células
sanguíneas, com teclas para registros individuais de contagem e registro
totalizador.
Cronômetro: com 6 dígitos, indica horas, minutos e segundos. Capacidade de
99 horas, 59 minutos e 59 segundos. Com teclas de “start” (ativa e paralisa a
contagem) e “reset” (zera a contagem voltando para 00:00:00).
Destilador ou deionizador de água: com capacidade mínima, respectivamente
para 2 litros e 50 litros por hora.
Refrigerador: capacidade mínima total de 260 litros, com congelador.
3.2 Materiais
3.2.1 Câmara para contagem
Câmara de Sedgwick-Rafter: para contagem sob microscópio óptico
convencional e microscópio óptico invertido, capacidade máxima de 1ml, em
acrílico (original) ou em lâmina de vidro com armação metálica (adaptação)
recoberta com lamínula.
Câmara de Utermohl: câmaras tubulares de sedimentação com capacidade
para 10 ml, 50ml e 100ml. Utilizadas para identificação e contagem dos
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organismos planctônicos (> 20µm) sob microscópio óptico invertido.
3.2.2 Vidrarias e utensílios
Balão volumétrico: capacidade de 1000ml.
Bandeja: de plástico, cor e tamanhos opcionais.
Bastão de vidro: 300mm de comprimento e 6mm de diâmetro.
Béquer: capacidade de 50, 200 e 500 ml, com graduação respectiva de 10, 50
e 100ml.
Berço para cuba de corar lâmina: dimensões 88mm x Larg. 40mm x Alt.
70mm.
Bulbo de borracha: tamanho 8 de borracha sintética, para limpeza externa de
superfícies, oculares e objetivas de equipamentos ópticos.
Câmara retangular de base reticulada: em formato de tronco de pirâmide
invertida, de acrílico transparente, com comprimento e largura média de
73mm e profundidade média de 16mm, capacidade máxima de 80ml; com
grade reticulada, demarcada com ranhuras distribuídas uniformemente na
porção externa da base formando 13X13 quadrículas de 25mm2 cada.
Caneta para retroprojetor: qualquer cor.
Copo plástico: descartável, branco, 50ml (para café).
Cuba para corar lâmina: retangular, de vidro, dimensões compatíveis ao berço
com alça.
Estilete: bastão de madeira com uma agulha bem fina presa na extremidade.
Frasco âmbar: de vidro, com tampa de rosca, capacidade de 100ml.
Lâmina: de vidro, com dimensões de 26 mm de largura por 76 mm
comprimento.
Lamínula: de vidro, com dimensões de 22 por 22 mm.
Lenços de papel: específicos para limpeza de lentes de equipamentos
ópticos.
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Mangueira: de látex ou borracha, diâmetro interno.
Material de segurança: para proteção individual incluindo luvas de látex do
tipo cirúrgico, descartável, com tamanhos variados, com ou sem talco; jaleco
e máscaras de feltro cirúrgico; óculos de proteção (lente de Policarbonato de
alta resistência a impactos. Apoio nasal do mesmo material da lente e
proteção lateral. Hastes tipo espátula com ajuste de comprimento para
atender os diferentes usuários. Proteção UVA e UVB. Lentes anti-riscos
aumentam a vida útil da lente, incolores com anti-embaçante).
Membrana de filtragem: de éster-celulose, branca com “grid” para contagem
(para otimizar a quantificação de organismos), 25mm diâmetro, porosidade
0,8 µm (recomendado). Membrana com porosidade inferior (até 0,45) µm,
garantem também bons resultados (SKIBBE, 1994).
Papéis absorventes e papéis toalha: dupla face e simples.
Papel filtro: tipo Whatman ou similar.
Pinça: metálica de ponta fina.
Pincel: com cerdas finas e macias, tamanhos variados (recomendado a partir
do tamanho 12).
Pipetas de Hensen-Stempel: nas capacidades de 1, 2 e 5ml.
Pipetas recicladas: pipeta sorológica reciclada, volumes variados, acoplada à
pêra de borracha.
Pipetas sorológicas: capacidade de 10 ml com graduação de 1/10.
Pissetas: capacidade igual ou superior a 500 ml, de plástico maleável e
resistente ao ressecamento. Podem ser adquiridas comercialmente ou
confeccionadas a partir de recipientes plásticos reciclados do tipo PET - Poli
Tereftalato de Etileno.
Placa de Petri: nos diâmetros 5,2 e 9,0 cm; volumes: 25 e 100ml,
respectivamente.
Porta lâminas: de madeira nas dimensões 15 cm de largura e 20 cm de
comprimento com capacidade para 50 lâminas.
Pote de acrílico: transparente, com tampa de plástico, capacidade para 20ml
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e 38 mm de diâmetro.
Provetas: capacidade de 100, 250 e 1000 ml, com graduação respectiva de
1/1 e 2/1.
Suporte de filtração: microanalítico em vidro pyrex, para filtros-membranas de
25mm diâmetro, composto de: base com disco de vidro sinterizado, rolha de
silicone, funil de 15ml graduado e garra de alumínio anodizado; “hidrosol” em
aço inox 316, 25mm de diâmetro completo com funil de 50ml, e rolha em
neoprene.
Suporte para lâminas e câmara: em madeira ou acrílico, com dimensões de
200 mm de comprimento, 45 mm de largura e 21 mm de altura com sulcos
transversais compatíveis a espessura de lâminas de vidro, câmaras de
Sedgwick-Rafter e lamínulas de recobrimento.
Suporte para tubos: grade de plástico, metal ou isopor com espaços para
acomodar tubos de eppendorf e tubos de ensaio.
Tubo de ensaio: de vidro, capacidade 15ml, com tampa de rosca ou pressão.
Tubo de eppendorf: com capacidade de 1,5ml com tampa de rosca ou
pressão.
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4 REAGENTES E SOLUÇÕES
Reagentes:
Ácido acético glacial PA
Ácido oxálico PA
Ácido pícrico cristalizado PA
Ácool 96%
Ágar-Ágar
Álcool isopropílico bruto PA
Carbonato de sódio anidro PA
Cloreto de ouro PA
Detergente
Entellan PA
Éter etílico
Formaldeído a 37-40% PA
Hidroquinona PA
Nitrato de prata PA
Óleo de imersão
Permanganato de potássio PA
Proteinato de Prata (Protargol) PA
Sulfito de sódio PA
Tio-sulfato de sódio PA
Xilol PA
Soluções:
Solução de formol (formalina) a 10%: utilizada no processamento da
membrana para endurecimento do ágar.
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A formalina a 10% utiliza formol a 37% e para prepará-la adotar a seguinte
fórmula, aplicável a outras concentrações comerciais:
Ci.Vi = C.V
onde:
Ci= concentração inicial
Vi= volume inicial
C= concentração final
V= volume final
Solução de Bouin: utilizada para fixar amostras na proporção de 1:50
(SKIBBE, 1994). Outros trabalhos apontam uma concentração de 1:19.
Inicialmente, deve-se preparar a solução saturada de ácido pícrico
adicionando, em um balão volumétrico de 1000 ml, 1 litro de água destilada e
acrescentar 4,0g de ácido pícrico. Para uma solubilização do ácido, distribuir
pequenas alíquotas em um béquer com capacidade de 200 ml agitando com
bastão de vidro até dissolver os cristais e obter uma coloração amarelodenso. Em seguida, para preparar a solução de fixadora, adiciona-se em
outro béquer (200 ml), 75 ml da solução saturada, 25 ml de formaldeído 3740% e 5 ml de ácido acético glacial. Este deve ser adicionado à solução
apenas quando for utilizada para fixar a amostra devido à volatilidade do
ácido.
Solução de rosa de Bengala: é feita a partir da dissolução do corante em pó
em água destilada ou deionizada. A solução final deve apresentar
concentração aproximada de 1% (REID, 1999). A solução pode também ser
preparada retirando o pó do corante com um palito fino umedecido, seguido
da solubilização na água.
Solução de alcool-éter: é feita a partir de álcool 96° e éter etílico na proporção
1:1.
Solução de hidroquinona: 0,1g de hidroquinona, 0,5g de sulfito de sódio e
0,1g de carbonato de sódio anidro, diluídos em 100 ml de água destilada.
Solução de Protargol: feita a partir da diluição do proteinato de prata em água
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destilada resultando em uma solução a 0,6%.
-
Depositar 0,6g do pó de protargol em um béquer com 100ml de água
destilada. Vedá-lo completamente com papel alumínio e deixar que a
mistura ocorra espontaneamente. NÃO agitar a solução.
-
Após a dissolução, aquecer em banho-maria a uma temperatura de 60oC,
por um período em torno de 12 horas. A ativação térmica da solução de
protargol visa aumentar a sua capacidade de impregnação.
Nota: (1) O protargol é uma combinação de prata com proteína, extremamente sensível
a luz devendo a solução ficar estocada em frasco âmbar e ventilado, para o que não se
deve apertar demais a tampa. A solução deve ser mantida em temperatura ambiente e
não sob refrigeração. Tendo estes cuidados, pode ser reutilizada por várias vezes e
tem prazo de validade de aproximadamente dois anos; (2) Quanto mais velho for o pó
do protargol a ser utilizado no preparo da solução, sua concentração deve ser
aumentada para melhorar o processo de impregnação.
Solução de permanganato de potássio: o permanganato deve ser diluído em
água destilada resultando em uma solução a 0,2%.
Solução de ágar simples: 3,6g de ágar diluídos em 100ml de água destilada.
Ferver em banho-maria ou micro-ondas para solubilizar o soluto.
Solução de cloreto de ouro 0,5%: Deve-se diluir 0,5g de cloreto de ouro em
100 ml de água destilada. Para utilização de pequenas quantidades usa-se
uma diluição de 0,25g em 50 ml de água destilada, mantendo a proporção de
1:2.
Solução de tiosulfato de sódio 2,5%: Faça a solução na concentração
indicada dissolvendo 2,5g de tiosulfato de sódio em 100 ml de água destilada.
Solução de ácido oxálico 2,5%: a solução deve conter 2,5g do reagente
diluído em 100 ml de água destilada.
Soluções de álcool isopropílico a 30%, 70% e 100%: as soluções devem ser
feitas em proveta de capacidade 1000 ml sendo as concentrações obtidas
com auxílio de um alcoômetro.
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5 PROCEDIMENTOS BÁSICOS PARA EXECUÇÃO DOS ENSAIOS
A execução dos ensaios além dos cuidados no manuseio e descarte das
amostras e na limpeza e manutenção do material, conforme descrito em Cetec
(2007), requerem também um conjunto de procedimentos básicos em termos da
aferição de seus dados de identificação e de sua consistência e organização do
material.
5.1 Organização do material
Para dar início ao ensaio o material básico, devidamente limpo, deve estar
organizado em uma bandeja, como na figura 2. As soluções devem estar
devidamente identificadas contendo: o nome, a concentração, a data de preparo e
nome do preparador. Cada analista deve possuir sua própria bandeja identificada
pelo nome. Deve mantê-la em ordem e limpa.
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6. Tubos de Eppendorf
14
3
8. Suporte para lâmina comum, lâmina
5
13
15
7. Pipetas de Hensen-Stempel
escavada, câmara de S-R e
12
4
lamínulas de recobrimento
11
16
6
7
9
10
9. Suporte para tubos de ensaio
8
10. Tubos de ensaio
18
17
2
10
19
11. Estilete
12. Óleo de Imersão
1. Béqueres de 600ml e 250ml para limpeza da
câmara de Sedgwick-Rafter– S-R
2. Béquer de 50ml para diluição de alíquotas
3. Provetas de 250 e 100ml
4. Pipeta adaptada com pêra de borracha
5. Pissetas: com solução de formol a 4%, água
deionizada ou destilada, devidamente
identificadas
13. Copo de filtragem
14. Pincel de cerda fina
15. Papel absorvente para limpeza
16. Máscara
17. Luvas descartáveis
18. Contador manual
19. Câmara retangular de base
reticulada e placa de Petri.
Figura 1 - Materiais organizados em bandeja para execução dos ensaios de identificação e
quantificação dos ciliados.
6 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS
6.1 Ensaio de identificação
A identificação consiste no estudo dos caracteres morfológicos diferenciais por
meio de técnicas usuais e específicas de microscopia óptica apoiada em chaves
taxonômicas, comparações com pranchas ilustrativas e consultas a literaturas
especializadas.
Não há um único método capaz de revelar todos os detalhes importantes para
uma boa descrição das espécies. Assim, deve-se conjugar vários procedimentos
incluindo a observação a fresco, organismos fixados, preparo de lâminas de forma
que o taxonomista amplie as possibilidades de identificar um maior número de
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espécies (FOISSNER, 1991). A identificação pode ser também complementada
concomitante ao ensaio de quantificação dos táxons.
Durante o ensaio de identificação, independente da técnica utilizada, deve-se
recorrer quando necessário, aos seguintes recursos: cultivo de organismos, desenho
sob câmara clara com indicação dos dados merísticos, fotomicrografia e
microfilmagem dos organismos por inteiro e detalhe de estruturas, além da
montagem de lâminas semi-permanentes e permanentes. A filmagem é o registro
mais completo, pois além da morfologia, documenta os movimentos dos indivíduos
uma vez que após a fixação os espécimes perdem a mobilidade e até mesmo
mudam a sua morfologia, devido à contração corporal, o que dificulta sua
identificação.
6.1.1 Observações in vivo
A identificação dos protistas ciliados é feita pela observação direta em lâmina
com lamínula ou em lâminas escavadas, sob o microscópio óptico convencional,
com campo claro e escuro e contraste de fases ou em câmaras de Utermöhl, sob
microscópio óptico invertido.
Os organismos vivos podem ser retirados diretamente da amostra na
superfície, no fundo e após homogeneização com auxílio de pipeta acoplada à pêra
de borracha. Recomenda-se colocar na lâmina aproximadamente 0,5ml (uma gota)
da amostra (Figura 3a) e nas quatro extremidades uma gota de resina (vaselina) ou
diminutos pedaços de massinha para modelagem, o que contribuirá para redução da
mobilidade dos organismos à medida que forem pressionados. Os indivíduos
também podem ser depositados na lâmina após triagem em câmara retangular de
base reticulada ou placa de Petri sob microscópio óptico invertido (Figura 3b) ou
microscópio estereoscópio, este recomendado para espécies de maior tamanho
-se ainda usar a centrifugação em 1500 rot. min-1 por 30 a 60
segundos (FOISSNER, 1999) para obter espécies raras ou muito pequenas.
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(b)
(a)
Figura 2 - Identificação de espécimes: (a) Retirada de organismos da amostra e montagem
de lâmina com lamínula; (b) Triagem sob microscópio óptico invertido.
As amostras in natura devem permanecer sob refrigeração, pois muitas
espécies são sensíveis às mudanças de temperatura (FOISSNER, 1999).
Concluído o ensaio de identificação recomenda-se preservar a amostra in
natura em solução de Bouin, na totalidade ou em lotes de organismos que foram
triados da amostra, para consultas e estudos posteriores. Na totalidade, deve ser
acondicionada em frasco plástico com capacidade compatível, de preferência entre
50 a 100 ml e se necessário para tal, concentrar a amostra. Se em lotes, em
sistemas de vidros, tubos de ensaio ou tubos de eppendorf.
6.1.1.1 Cultivo de organismos
Para dirimir dúvidas nas identificações os organismos podem ser mantidos sob
cultivo em meios de cultura ou infusórios, conforme detalhado no anexo C.
6.1.2 Preparação de lâminas permanentes
Para visualizar as estruturas de valor taxonômico podem ser confeccionadas
lâminas permanentes empregando as técnicas de impregnação pela prata: (i)
técnica de impregnação pelo prata a seco e (ii) técnica de impregnação pelo proteinato
de prata (protargol).
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6.1.2.1 Técnica de impregnação prata a seco, Klein (1958)
A técnica do prata a seco envolve o nitrato de prata e é capaz de revelar
poucos detalhes comparado à outros métodos de impregnação como o protargol por
exemplo. As estruturas evidenciadas estão associadas ao córtex celular como as
cinécias, os corpos basais e outras organelas corticais como os extrusomas e o
citopigio, estrutura escretora (FOISSNER, 1991).
Esta técnica envolve cinco passos, conforme discriminado a seguir e ilustrado
na figura 3:
1o) Selecionar as espécies de interesse para identificação utilizando ou lupa ou
um microscópio invertido;
2o) Depositar os indivíduos em lâmina para microscopia e deixar secar a
temperatura ambiente;
3o) Enxaguar a lâmina com água destilada para retirada da solução fixadora.
Para amostras a fresco dispensa-se este passo.
4o) Aplicar a solução de nitrato de prata 3%; embeber toda a lâmina para
garantir que todos os indivíduos foram devidamente encobertos pela
solução. Deixar descansar por 5 ou minutos mais;
5o) Revelar à luz U.V.A, por 5 minutos ou mais. Não expor os olhos direta ou
indiretamente na lâmpada. Usar óculos de proteção.
(b)
(a)
(d)
(c)
(e)
Figura 3 - Seqüência dos passos para impregnação da prata pela técnica do prata a Seco.
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6.1.2.2 Técnica Qualitativa de Impregnação pelo Protargol – Dieckmann (1995)
Uma importante técnica na Ciliatologia proposta por BODIAN (1937) para o
estudo de células nervosas. TUFFRAU (1964, 1967), posteriormente, adaptou a
técnica para o trabalho com protistas ciliados. A técnica consiste na impregnação do
organismos por Proteinato de Prata com posterior revelação das estruturas
utilizando a Hidroquinona. No presente estudo utilizou-se uma variação da técnica
proposta por DIECKMANN (1995).
Passo 1 – Triagem
Triar os ciliados sob microscópio óptico estereoscópio (60-90x) com auxílio de
pipeta de Pasteur.
Figura 4 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: triagem
dos ciliados sob microscópio estereoscópio.
Passo 2 – Fixação
Os ciliados triados in natura, são transferidos para saleiras de vidro e fixados
em Bouin aquoso 5% por 30 a 60 minutos (3 gotas por cuba) e em seguida
adiciona-se albumina glicerinada bastante diluída, deixando por 20 a 40
minutos ou mais.
Figura 5 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: material
selecionado, em cubas de vidro, fixado com bouin aquoso.
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Passo 3 - Transferir os ciliados
Distribuir as células ao longo do espelho desta lâmina uniformemente com o
auxílio de tubo capilar. Remover o líquido em excesso com papel de filtro ou
pipeta, inclinando a lâmina. Secar a lâmina em uma estufa pré-aquecida a
60ºC na posição horizontal.
Figura 6 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995:
material espalhada em lâmina para microscopia.
Passo 4 – Hidratação
Hidratar as lâminas secas na série decrescente de etanol – 100%, 70% e 30%
- por 10 minutos.
lâminas colocadas em álcool etílico nas concentrações
100%, 70% e 30%.
Passo 5 – Enxágue
Lavar as lâminas em água destilada três vezes por 10 minutos e
mergulhadas.
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lâminas lavadas em água destilada para retirada de
resíduos do álcool.
Passo 6 – Permanganato de potássio
Mergulhar as lâminas em solução de permanganato de potássio a 0,2% por
100 a 150 segundos .
Figura 9 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: lâminas
embebidas em solução de permanganato de potássio 0,2%.
Passo 7 – Lavar rapidamente em água destilada para tirar o excesso de
permanganato.
retirada do excesso de permanganato de potássio em
água destilada.
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Passo 8 – Ácido oxálico 2,5%
Colocar as lâminas em solução ácido oxálico 2,5% por 3-4 minutos e
enxaguá-las em água destilada por 4 vezes, 3 minutos cada.
lâminas colocadas em ácido oxálico 2,5%.
Passo 9 – Enxaguar
Lavar as lâminas em água destilada por 4 vezes, 5 minutos cada.
lavagem das lâminas em água destilada para retirar
resíduos de ácido oxálico.
Passo 10 – Impregnação pelo Protargol
Colocar as lâminas em uma solução pré-aquecida a 60 ºC de protargol a 0,20,4% por, no mínimo, 120 minutos.
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lâminas mergulhadas em cuba de vidro contendo solução
de protargol pré-aquecida a 60ºC em banho-maria.
Passo 11 – Revelação
Tirar as lâminas da jarra de coloração com o protargol colocá-las em um
aparador, cobrir com protargol e adicionar hidroquinona na proporção 3:1 ou
4:1, por 15 minutos.
adição de protargol e solução de hidroquinona nas
lâminas para revelar o material.
Passo 13 – Enxágue
Lavar as lâminas em água destilada 5 vezes por 3 minutos cada.
lavagem das lâminas em água destilada para retirar o
excesso de hidrquinina-protargol.
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Passo 14 – Contraste
Colocar as lâminas em uma solução de cloreto de ouro a 0,5% por 10
segundos e em seguida lavar rapidamente em água destilada.
cloreto de ouro 0,5%.
Passo 15 – Ácido Oxálico
Colocar as lâminas em uma solução de ácido oxálico a 3,0% por 30 a 180
segundos e me seguida enxaguar em água destilada 4 vezes por 5 minutos
cada.
Figura 17 – Técnica do protargol Dieckmann, 1995: ácido
oxálico 3,0%.
Passo 16 – Tiosulato de sódio
Colocar as lâminas em uma solução de tiosulfato de sódio a 2%, por no
máximo 3 segundos e em seguida transferir imediatamente para água
destilada, enxaguando 2 a 4 vezes por 5 minutos cada.
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tiosulfato de sódio 2% utilizado para terminar o
processo de revelação.
Passo 17 – Desidratação
Desidratar em série crescente de etanol – 30%, 70% e 100% - por 10 minutos
cada.
desidratação do material em álcool etílico nas
concentrações 30%, 70% e 100%.
Passo 18 – Montagem da lâmina
Após a completa secagem, montar as lâminas com resina sintética (Entellan)
e lamínula 30 x 50cm.
lâminas prontas para serem analisadas sob
microscopia óptica.
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6.1.2.3 Técnica de impregnação pelo proteinato de prata (protargol), Skibbe (1994),
modificada por Pfister et al. (1999)
A preparação de lâminas permanentes pela técnica de impregnação pelo
proteinato de prata (protargol) inclui os passos que se seguem cujo detalhamento
fundamentou-se em Skibbe (1994), modificada por Pfister et al. (1999).
Passo 1 – Preparo da solução de ágar
Pesar em balança semi-analítica de precisão 3,6g de ágar simples e diluir
em um béquer de 250ml contendo 50ml de água destilada.
Adicionar mais 50ml de água destilada para obter uma solução final de
100ml de ágar 3,6% p/v.
Transferir a solução de ágar para um frasco de vidro com tampa de rosca e
aquecê-la em banho-maria à temperatura de 100oC até a completa fusão do
ágar.
Após a fusão do ágar, manter a solução em banho-maria a temperatura de
60oC (Figura 21), para ser utilizada no passo 3.
Figura 21 - Técnica do protargol: solução de ágar em
o
banho-maria a 60 C.
Passo 2 - Filtragem da amostra
Organização e verificação das amostras:
-
separar as amostras que serão filtradas agrupando as réplicas e tréplicas
segundo a procedência (local e data da coleta) para não ocorrer troca de
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amostras;
-
verificar a abundância de ciliados na amostra ou a quantidade de material
particulado para orientar o volume a ser filtrado. Segundo trabalhos
recentes este volume varia de acordo com o estado trófico do ambiente
de estudo. Para ambientes oligotróficos, sugere-se aproximadamente 30
ml enquanto que para ambientes eutrofizados não deve ultrapassar 6ml
por membrana. Volumes superiores aos recomendados podem ocasionar
obstrução rápida da membrana com conseqüente sobreposição de
indivíduos e dificuldades na execução do ensaio.
Preparo do equipamento de filtragem:
certificar-se de que a bancada está devidamente limpa; posicionar a
bomba de vácuo na bancada e liga-la na tomada com tensão de 127V;
conectar a mangueira à bomba e em seguida ao Kitazato, com
capacidade de 1000 ml;
montar o funil de filtragem encaixando-o com cuidado à rolha de borracha
o suporte de vidro, que irá receber a membrana. Em seguida sobrepor o
funil de aço galvanizado (50ml) ou de vidro (15ml), prendê-lo com a garra
e encaixá-lo ao kitazato (Figura 22). Recomenda-se usar o funil de aço
para filtrar amostras de ambientes oligotróficos devido a sua maior
capacidade;
posicionar a membrana de éster de celulose no suporte de vidro com o
auxílio de uma pinça, para evitar o contato com substâncias orgânicas
das mãos. A membrana deve ser colocada com a bomba ligada para o
devido encaixe no suporte. Para garantir a integridade do produto filtrado
recomenda-se testar o vácuo gerado pela bomba umedecendo a
membrana com água destilada. O vácuo não deve ser superior a 50 mm
Hg.
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(a)
(b)
Figura 22 - Técnica do protargol - kit de filtragem: (a) Detalhes da montagem; (b)
Esquema da montagem: 1 - recipiente de vidro com capacidade para 20ml, 2 garra em aço inox para manter uma devida vedação, 3 - suporte de vidro para a
membrana, 4 - membrana para filtragem, 5 - borracha para encaixe no Kitazato.
Filtragem da amostra:
com o equipamento devidamente montado (Figura 7a), homogeneizar a
-
amostra e aguardar de trinta (30”) a sessenta (60”) segundos, para
decantar sedimentos em suspensão, de maior fração granulométrica. Em
seguida retirar da superfície da
amostra com auxilio de uma pipeta
volumétrica com capacidade para 10ml, o volume desejado para
filtragem (Figura 7b).
Nota: A homogeneização da amostra possibilita uma distribuição aleatória dos
organismos e contribui para diminuir a variação entre as alíquotas tornando-as mais
representativas. Deve ser realizada com cuidado para que não haja extravasamento do
líquido por movimentos bruscos. Para isso, o frasco contendo a amostra deve ser
manualmente agitado, com giros leves e suaves por cerca de 1 minuto, para revolver o
material sedimentado e misturá-lo ao sobrenadante. Ao agitar evitar a formação de um
vórtice central, pois concentra os organismos, em função do que não é também
recomendado o uso de agitador magnético, além do fato de poder danificar os
organismos (PAGGI & PAGGI 1995).
Retirada e acondicionamento da membrana:
-
concluída a filtragem desacoplar o funil inclinando-o em um ângulo
aproximado de 45º mantendo a bomba ligada para evitar que possíveis
gotículas retidas à sua parede caia sobre a membrana e altere a
disposição do material filtrado. Em seguida retirar a membrana com
auxílio de uma pinça de ponta fina;
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acondicionar a membrana em câmara úmida: placas de Petri forradas
-
com papel filtro e umedecidos com o filtrado da amostra, com finalidade
de manter a integridade da membrana e do filtrado (Figura 23c). Ao
dispor os filtros na câmara identificar a procedência da amostra (local e
data de coleta).
(b)
(a)
(c)
Figura 23 - Técnica do protargol - filtragem da amostra: (a) Equipamento de filtragem
montado; (b) Filtragem; (c) Placas de Petri forradas com papel filtro umedecido com o
filtrado da amostra, devidamente identificada.
Nota: após a filtragem de cada amostra lavar o funil e o suporte da membrana, bem como as
pipetas e provetas utilizadas para processar uma nova amostra.
Passo 3 - Inclusão da membrana na solução de ágar
Distribuir sobre uma chapa de vidro pré-aquecida duas lâminas de vidro
para cada membrana filtrada. O aquecimento da placa é feito prendendo-a
a borda do banho-maria (Figura 24). O pré-aquecimento das lâminas tem a
finalidade de facilitar a inclusão do ágar.
(a)
(b)
Figura 24 - Técnica do protargol - preparação das lâminas para
inclusão do ágar: (a) Chapa de vidro presa à borda do banho-maria; (b)
Lâminas de vidro distribuídas na chapa de vidro para serem
aquecidas.
Dispor a membrana com auxílio de uma pinça de ponta fina no centro de
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uma lâmina mantida em aquecimento sobre a chapa de vidro, com “grid” o
mais alinhado possível paralelamente ao comprimento da lâmina, para
facilitar a execução do ensaio (Figura 25a). Em seguida, em outra lâmina
também mantida aquecida sobre a chapa de vidro, adicionar duas a três
gotas da solução de ágar que permaneceu em banho-maria a 60oC (passo
1) utilizando a pipeta de Pasteur com pêra de borracha (Figura 25b). O
volume de ágar deve ser o suficiente para cobrir toda a circunferência da
membrana e evitar que extravase pela lâmina. Para identificar as
membranas estabelecer uma seqüência de distribuição em ordem crescente
numérica sobre a chapa, equivalente aos dados de sua procedência (local e
data de coleta).
Nota: (1) Manter a pipeta, em outro béquer, no banho-maria após o uso para evitar que o
resíduo da solução não se solidifique no seu interior; (2) Ficar atento à reutilização da
solução de ágar, pois a água pode evaporar e endurecê-lo. Para retornar sua fusão
acrescentar água destilada em quantidade suficiente para manter a concentração da
solução de 3,6% p/v, conforme descrito no passo 1. Este procedimento deve ser repetido
sempre que a solução se solidifica o que ocorre em temperatura ambiente; (3) Após o uso
manter a solução de ágar sob refrigeração para evitar sua contaminação por fungos.
Cobrir a lâmina que contem a membrana com a lâmina contendo o ágar
sem pressioná-la e aguardar por no mínimo dois minutos, sobre a chapa de
vidro em aquecimento (Figuras 25c e 25d). Não utilizar lamínula nesta
prática, pois o peso da lâmina é o suficiente para espalhar o ágar e
promover sua inclusão na membrana.
Transferir a placa de vidro contendo as lâminas montadas para uma
bancada e deixar que resfriem por no máximo dez minutos, tempo suficiente
para que possam ser posteriormente retiradas sem danificações.
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(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 25 - Técnica do protargol - inclusão da membrana no ágar:
(a) Posicionamento da membrana na lâmina; (b) Aplicação do ágar
sobre a membrana; (c) Ágar em solidificação; (d) Lâminas prontas
para serem resfriadas.
Passo 4 - Conservação da membrana
Retirar a membrana aderida entre as lâminas inserindo entre uma de suas
extremidades um estilete ou bisturi. Uma vez descoladas, recortar com o
bisturi o o excesso de ágar aderido à lâmina e à borda da membrana
(Figuras 26a e 26b).
Transferir cada membrana para uma placa de Petri, devidamente
identificada, contendo solução de formol a 10% em quantidade suficiente
para recobri-la. Mantê-las embebida nesta solução por um período de no
mínimo dez minutos (as membranas podem permanecer embebidas na
solução de um dia para outro) (Figuras 26c).
Nota: (1) O formol tem a finalidade de estabilizar o ágar que está incluído na membrana,
por garantir o seu endurecimento e evitar que desprenda e principalmente dobre nos
passos subseqüentes; (2) Na impossibilidade de dar continuidade aos passos
subseqüentes nas próximas 24 horas, cada membrana deve ser transferida para um pote
de acrílico hermeticamente fechado, devidamente identificado, contendo isopropanol a
30% (Figura 10d). Ao dar prosseguimento à técnica é necessário deixar as membranas por
dez minutos em água destilada, renovada a intervalos de cinco minutos, para remover os
resíduos do isopropanol; (3) As membranas podem também permanecer conservadas na
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solução de isopropanol a 30%, por meses. Quando preservadas por longo tempo devem
ser previamente embebidas em solução de formol a 10% por, no mínimo, 24 horas e, no
máximo, três dias, para evitar o arqueamento da borda ao serem desidratadas (passo 8), o
que dificultará a montagem entre lâmina e lamínula (passo 10).
(a)
(b)
(d)
(c)
Figura 26 - Técnica do protargol - conservação da membrana: (a, b)
Retirada da membrana da lâmina; (c) Endurecimento do ágar em
formol a 10%; (d) Conservação em isopropanol a 30%.
Passo 5 - Enxágüe da membrana
Preparo da bateria de soluções:
-
enfileirar sobre a bancada em seqüência numérica crescente seis copos
de plástico descartáveis de 50ml (para café) devidamente identificados,
contendo em quantidade o suficiente para cobrir a membrana,
respectivamente:
1º copinho - Solução de permanganato de potássio 0,2%
2º copinho - Água de torneira
3º copinho - Solução de ácido oxálico 2,5%
4º copinho - Água destilada
Nota: (1) A bateria de soluções é específica para cada membrana e devem ser renovadas
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ao reiniciar o procedimento com outras. O descarte das soluções deve ser feito em
observância as normas de segurança de laboratório; (2) Verificar a adequação para uso da
solução de permanganato de potássio 0,2%, certificando-se de que sua coloração não está
amarronzada. Em boas condições apresenta uma coloração violeta viva; (3) Não substituir a
água de torneira pela água destilada uma vez que possuem pH distinto o que interfere na
reação; (4) O ácido oxálico age como contrastante recuperando a coloração do
permanganato de potássio.
Enxágüe das membranas:
-
com auxílio de uma pinça de ponta fina embeber a membrana em cada
copinho observando rigorosamente a seqüência crescente e respectivo
tempo de exposição:
1º copinho - cinco (5) minutos
2º copinho - dez (10) segundos
3º copinho - cinco (5) minutos
4º copinho – três (3) minutos
5º copinho - três (3) minutos
6º copinho - três (3) minutos
A figura 27 ilustra de forma esquemática a seqüência descrita.
5’
10”
5’
3’
3’
3’
1
2
3
4
5
6
(a)
(b)
(b)
Figura 27 - Técnica do protargol - enxágüe da membrana: (a) Seqüência esquemática da
bateria de soluções contendo em 1 - permanganato de potássio, 2 - água de torneira, 3 -ácido
oxálico, 4 a 6 -água destilada; (b) Seqüência montada para três membranas, iniciando com o
permanganato de potássio.
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Passo 6 - Impregnação da membrana em solução de protargol
Inserir horizontalmente lâminas de vidro na cuba com o berço para corar
lâminas contendo solução de protargol 0,6%, em quantidade o suficiente
para cobri-las (Figura 28a). Cobrir a cuba com papel alumínio para bloquear
a penetração de luz e evitar alterações nas propriedades do protargol.
Preencher a cuba com a solução de protargol com um volume suficiente
(cerca de 100ml) para encobrir as lâminas de vidro (Figura 28b).
(b
)
(a)
Figura 28 - Técnica do protargol - impregnação da membrana em solução
de protargol: (a) Desenho esquemático do berço para cuba de corar
lâminas; (b) Lâminas embebidas no protargol em banho-maria.
Dispor entre as lâminas no berço, cuidadosamente com auxílio de uma
pinça de ponta fina, as membranas e deixar a cuba em banho-maria (60ºC)
por 40 minutos, tempo compatível para solução de protargol nas
concentrações de 0,33% a 2%. Entre duas lâminas deve ser colocada
apenas uma membrana para evitar o risco de troca de amostras.
Retirar a cuba com o berço de lâminas do banho-maria e deixar resfriar por
dez minutos a temperatura ambiente (25ºC) em local sem incidência de luz.
Passo 7 – Revelação da membrana
Preparo da bateria de soluções:
-
enfileirar sobre a bancada, devidamente identificados, oito copos de
plástico descartáveis de 50ml (para café) e um pote de acrílico com
tampa (20ml), em seqüência numérica crescente, contendo em
quantidade o suficiente para cobrir a membrana, respectivamente:
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1º copinho - Solução de hidroquinona
3º pote de acrílico – Solução de cloreto de ouro 0,5%
4º copinho - Solução de ácido oxálico 2,5%
6º copinho – Solução de tiosulfato de sódio 2,5%
Nota: (1) A bateria de soluções é específica para cada membrana e devem ser renovadas
ao reiniciar o procedimento com outras, a exceção do cloreto de ouro que pode ser
reutilizado. O descarte das soluções deve ser feito em observância as normas de
segurança de laboratório; (2) O cloreto de ouro reage com o ácido oxálico dando um efeito
contrastante à membrana. Caso a membrana permaneça embebida no cloreto de ouro por
período superior ao especificado, pode perder, com o tempo, sua transparência, o que
impossibilita a análise ao microscópio óptico. A solução de cloreto de ouro não tem prazo
de validade e na presença de precipitado no fundo do frasco de armazenagem filtrá-la para
retirada dos resíduos evitando que impregnem na membrana. (3) O tiosulfato de sódio é
responsável pela neutralização do processo de impregnação pela prata evitando a
intensificação da cor da membrana.
Revelação:
-
com o auxílio de uma pinça de ponta fina embeber a membrana em cada
copinho observando rigorosamente a seqüência crescente e respectivo
tempo de exposição:
1º copinho – dez a trinta (10-30) segundos
2º copinho – dez (10) segundos
3º pote de acrílico – dois (2) segundos
4º copinho – trinta (30) segundos
5º copinho – dois (2) minutos
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A figura 29 ilustra de forma esquemática a seqüência descrita.
10-30”
10”
1
2
2”
3
30”
2’
3’
3’
3’
3’
4
5
6
7
8
9
Figura 29 - Técnica do protargol - revelação da membrana: seqüência
esquemática da bateria de soluções contendo em 1 - revelador hidroquinona, 2 água de torneira, 3 – cloreto de ouro 0,5%, 4 - ácido oxálico 2,5%, 5 - água
destilada, 6 - tiosulfato de sódio 2,5%, 7 a 9 - água de torneira.
Passo 8 – Desidratação da membrana
Enfileirar sobre a bancada, em seqüência numérica crescente devidamente
identificada, uma bateria de quatro potes de acrílico com tampa (20ml) e
adicionar, a cada um, solução de álcool isopropílico, seguindo as
concentrações e os respectivos tempos conforme discriminados a seguir e
ilustrado na figura 30:
1º pote – solução a 30% por cinco (5) minutos
2º pote – solução a 70% por cinco (5) minutos
3º pote – álcool isopropílico bruto por cinco (5) minutos
4º pote – álcool isopropílico bruto por cinco (5) minutos
Nota: (1) Os potes devem permanecer bem vedados para evitar a evaporação do álcool.
Devem ser abertos apenas quando for embeber a membrana. (2) A bateria de solução de
álcool isopropílico tem a finalidade de retirar o excesso de água contida nas membranas.
(3) As soluções de álcool isopropílico podem ser reaproveitadas para desidratar novas
membranas, recomendando-se que seja renovado a cada dez (10) membranas; (4)
Durante a desidratação pode ocorrer o arqueamento da borda da membrana, o que não
impede sua utilização, mas um maior cuidado ao manipulá-la, para que não ocorra
alterações ou perda do material filtrado.
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5’
5’
5’
5’
1
2
3
4
30 %
70%
100%
100%
3
4
(b)
(a)
B
Figura 30 - Técnica do protargol - desidratação da membrana: (a) Seqüência
esquemática da bateria de álcool isopropílico contendo em 1 - solução a 30%, 2
- solução a 70%, 3 e 4 - isopropanol bruto; (b) Foto do procedimento contendo a
membrana no pote 3.
Passo 9 – Diafanização da membrana
Enfileirar sobre a bancada, em seqüência numérica crescente devidamente
identificada, três placas de Petri de 52mm de diâmetro contendo em
quantidade o suficiente para cobrir a membrana, respectivamente (Figura
15):
1ª placa – xilol mais ácool isopropílico na proporção 1:1
2ª placa – xilol puro
3ª placa – xilol puro
5’
1
5’
2
5’
3
(a)
B
(b)
Figura 31 - Técnica do protargol – diafanização da membrana: (a) Seqüência
esquemática da bateria de soluções contendo em 1 - xilol e álcool na proporção
1:1, 2 e 3 - xilol puro; (b) Foto do procedimento.
Nota: (1) A placa contendo xilol deve permanecer tampada devido a grande volatilidade e
toxicidade do reagente, se inalado; (2) O processo de diafanização tem a finalidade de
clarificar a membrana, garantindo uma adequada transparência para análise em
microscopia óptica.
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Passo 10 - Montagem da lâmina
Posicionar paralelamente sobre uma chapa de vidro disposta sobre a
bancada, lâminas de vidro para análise em microscópio previamente limpas
com solução de álcool-éter para retirada de resíduos e impurezas.
Com o auxílio de uma pinça de ponta fina colocar sobre o terço médio de
cada lâmina a membrana diafanizada.
Com o auxílio de um bastão de vidro adicionar cerca de duas gotas de
entellan (ou Balsamo do Canadá) sobre a membrana. Em seguida cobri-la
com uma lamínula sem pressioná-la e adicionar nas extremidades da
lamínula gotas de entellan, em quantidade suficiente para fixá-la à lâmina.
Durante o recobrimento evitar a formação de bolhas, pois dificultam a
visualização do material sobre microscopia óptica. Caso estas se formarem,
pressionar suavemente a membrana.
Deixar a membrana montada entre lâmina e lamínula secar a temperatura
ambiente por, no mínimo, seis (6) horas, em posição horizontal (Figura 32).
Transcorrido este período podem ser utilizadas nos ensaios sob
microscópio óptico.
Nota: (1) Não pegar a membrana com as mãos para evitar alterações ou perda do material
filtrado, utilizar sempre a pinça de ponta fina. Membranas que sofreram arqueamento da
borda requerem maiores cuidados na manipulação; (2) A resina Entellan deve permanecer
bem vedada após o uso para não alterar sua viscosidade, podendo-se usar xilol para
aumentar sua fluidez, se necessário.
Figura 32 - Técnica do protargol: secagem das
membranas montadas entre lâmina e lamínula,
com entellan.
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7.1.3 Registro dos dados do ensaio
Os resultados do ensaio de identificação incluindo a biometria devem ser
registrados em fichas de laboratório estruturadas para esta finalidade. De forma
análoga os desenhos, fotos, filmagem e as lâminas permanentes. O conjunto dessas
fichas (Anexo D) virá a compor o acervo documental de uma coleção de referência,
conforme discutido no Item 9, com a finalidade de dar suporte a consultas e estudos
posteriores e envio a especialista no assunto.
6.2 Ensaio de quantificação
6.2.1 Caracterização e processamento geral da amostra
Essa caracterização consiste na observação panorâmica, macroscópica e
microscópica, da amostra original fixada. Visa ter uma noção geral do número de
indivíduos de interesse nos ensaios para direcionar a necessidade de concentrá-los
ou diluí-los, uma vez que amostras com baixo ou elevado número de indivíduos
exigem um esforço na quantificação. Esta verificação consiste na visão panorâmica
de uma fração da amostra, devidamente homogeneizada, em câmara de contagem
(Sedgwick-Rafter), sob microscópio óptico ou em placa de Petri sob microscópio
óptico invertido.
O volume a ser concentrado dependerá do número de organismos presentes:
quanto menor o número maior o volume. Pode-se concentrar toda a amostra ou
frações de seu volume (alíquotas). Na expressão final do resultado dividir o número
de indivíduos por litro pelo fator de correção para ajustar a concentração da amostra,
conforme apresentado no Item 7.2.3.
Para reduzir o número de indivíduos recomenda-se a diluição de alíquotas,
pois a diluição do volume original da amostra (em média 200ml) resultaria em um
volume desnecessariamente grande. O volume a ser diluído depende também do
número de indivíduos na amostra: quanto maior o número, maior o volume a ser
adicionado. Na diluição utilizar a mesma solução fixadora utilizada na amostra
original. Na expressão final do resultado multiplicar o número de indivíduos por litro
pelo fator de correção para ajustar a diluição da amostra, conforme apresentado no
Item 7.2.3.
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Para concentrar ou diluir a amostra devem ser adotadas as seguintes técnicas:
6.2.2 Contagem por filtração em membrana
Este procedimento consiste da filtração de um volume conhecido de amostra
em filtro-membrana, aplicando-se a técnica de impregnação pelo proteinato de prata
– protargol (Skibbe 1994), conforme os passos detalhados no Item 7.1.2.2.
Concluída a montagem das membranas entre lâmina e lamínula (Figura 16) realizar
o ensaio de quantificação de todos os indivíduos presentes na membrana.
6.2.3 Expressão dos resultados
Em função da técnica de contagem os resultados finais são expressos
aplicando-se as fórmulas que se seguem.
Para o cálculo dos fatores de correção devem ser aplicadas as fórmulas que se
seguem:
Fator de correção da concentração da amostra (FCc)
FCc
Va
Vc
Onde: Va = volume original da amostra coletada (ml)
Vc = volume final da amostra concentrada usada na contagem (ml)
Fator de correção da diluição da alíquota (FCd):
FC d
Va x Fd
Vq
Onde: Va = volume da amostra coletada (ml)
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Fd = fator de diluição
Vq = volume da alíquota (ml)
O fator de diluição é calculado pela seguinte fórmula:
Vq f
Vqi
Fd
Onde: Vqd = volume final da alíquota (diluída)
Vqi = volume inicial da alíquota (retirada da amostra coletada)
Para expressar o número de indivíduos por litro e por metro cúbico multiplicar,
respectivamente por 1.000 e por 1.000.000.
6.2.3.3 Contagem por filtração em membrana
O resultado da contagem por esta técnica é calculado pela seguinte fórmula:
Ind/L
N x Fc
Vfm
Onde: N= número total dos indivíduos contados na membrana
Fc = fator de correção
Vfm=volume filtrado em membrana (ml)
Caso seja contada mais de uma membrana o número de indivíduos
corresponde à média aritmética das contagens.
O fator de correção (FC) deve ser calculado considerando o volume filtrado
coletado (L), o volume original da amostra (ml) e a concentração ou a diluição das
alíquotas (ml), aplicando-se as fórmulas apresentadas a seguir:
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Fator de correção:
Fc
Va
Vf
Onde: Va = volume original da amostra (ml)
Vf = volume filtrado coletado (L)
Fator de correção para alíquota concentrada:
Fc
Va
Vf x Vq
Fator de correção para alíquota diluída:
Fc
Va x Vd
Vf x Vq
Vd = volume da diluição da alíquota (ml)
Para expressar o número de indivíduos por metro cúbico multiplicar por 1000 e
por mililitro dividir por 1000.
6.2.4 Registro dos dados do ensaio
Os resultados do ensaio de quantificação devem ser registrados em fichas de
laboratório estruturadas para esta finalidade (Apêndice D). As fichas discriminam por
amostra, a procedência e natureza, os dados numéricos do ensaio quantitativo além
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de explicitar a metodologia e instrumentação utilizada no ensaio, os ajustes no
volume da amostra, o valor do fator de correção utilizado, além de dados da coleta.
7 EMISSÃO DE CERTIFICADO DOS ENSAIOS
Concluídos os ensaios é emitido o certificado contendo os resultados
tabulados, devidamente identificados por amostra: método e data da coleta; data do
recebimento; natureza, método e data de conclusão do ensaio; nome do executor e
do supervisor do ensaio.
8 INCORPORAÇÃO DA AMOSTRA EM COLEÇÃO DE REFERÊNCIA
Concluídos os ensaios recomenda-se que a amostra venha a compor uma
coleção de referência para estudos e consultas ulteriores. Ao acervo dessa coleção
podem ser também incorporados dados e informações complementares dos ensaios
como: desenhos, fotos, filmagem e lâminas permanentes e semi-permanentes dos
espécimes.
UFOP/CETEC
SAA
Versão: 1.0
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ciliados planctônicos e epibentônicos do rio das velhas e tributários

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